科学家造出人工子宫模型，首次在体外重现人类胚胎着床全过程

2026年1月25日

（图片来自网络）

在试管婴儿治疗中，不少优质胚胎难以着床。科学家们研发出3D人工子宫模型，首次在体外重现人类胚胎着床全过程，为不孕症等疾病研究带来新突破。

该模型结合人工胚胎，模拟真实子宫环境，解析胚胎与母体“对话”及着床机制，并探寻改善胚胎着床的药物方案。研究团队通过微流控芯片技术构建与体内子宫高度相似的3D人工子宫，突破性地实现体外人类胚胎着床全过程。

图丨于乐谦（来源：于乐谦）

研究解析胚胎无法成功着床的病理机制，为不孕症（反复着床失败）治疗提供新方案，还可用于研究子宫内膜异位症等疾病。相关论文发表在Cell，为早期胚胎发育与子宫微环境研究提供新工具。

从二维到三维：首次把“子宫环境”引入实验室

于乐谦博士团队追溯研究起点，从构建人类人工囊胚开始，逐步研发3D人工子宫模型。微流芯片技术帮助实现多种细胞共同培养，构建与真实子宫相似的3D结构，调节软硬程度匹配真实子宫。

研究团队面临多细胞组合培养难题，通过微流芯片设计不同腔道，分别灌注不同细胞培养液，实现多种细胞共同培养。该模型适合研究基因型导致的子宫器质性疾病、感染或炎症引发的疾病，探索子宫内膜异位症病理机制。

图丨基于微流控芯片的“3D人工子宫”构建（来源：Cell）

反复着床失败（RIF）形成原因复杂，此前无技术手段观测胚胎着床过程。该模型实现体外重现胚胎着床完整过程（定位、附着、侵入），揭示关键分子调控网络，填补人类胚胎植入机制认知空白。

研究团队从临床获取反复着床失败患者样本，构建病理模型，筛选出潜在治疗药物。通过FDA批准化合物筛选，识别能提高胚胎着床效率的候选化合物，为RIF治疗提供新靶点。

图丨基于RIF植入模型的药物研发流程（来源：Cell）

人工胚胎与真实胚胎在结构、细胞组成、基因表达上相似但非完全一致，作为“飞机模型”辅助研究，可解答此前无法解答的问题。研究团队计划推进人工胚胎进一步发育，获取早期器官前体细胞，应用于再生医疗。

图丨微流控芯片（来源：于乐谦）

参考资料：1. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.10.026