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哺乳动物发育的植入后阶段至关重要，但由于伦理和技术限制，尤其是在人体研究中，该阶段的研究极具挑战性。近年来，哺乳动物胚胎延长体外培养系统取得了革命性进展，为这一发育“黑箱”提供了前所未有的观察窗口。本综述综合阐述了这些平台如何与干细胞来源的胚胎模型一道，正在改变我们在培养皿中模拟人类早期发育的能力。
我们详细介绍了相关技术从二维（2D）培养向三维（3D）培养的演进过程，这些培养体系能够支持小鼠、非人灵长类动物和人类胚胎经历植入和原肠胚形成的关键阶段，并重现谱系特化和体轴模式形成等事件。此外，我们还探讨了这些模型如何作为强有力的工具，用于研究早期妊娠失败的病因学、筛查药物的发育毒性，以及解析出生缺陷的分子发病机制。通过连接基础胚胎学与临床及药理学应用，这些创新模型正在开启生物医学研究的新纪元，并为推动生殖医学和再生策略的发展展现出重要前景。