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发布日期：2024-06-23 作者：开博
受精卵在最初阶段所割裂出的两个细胞对发育的感化其实不不异，它们别离构成了胎儿和为胎儿供给营养的组织。这一发现可能有助在提高体外受精（IVF）的成功率。
生命是不合错误称的。固然人类的五官和四肢看起来年夜致对称，但器官却呈非对称摆列，如：心脏在左、肝脏在右。假如深切到细胞甚至更小的份子层面，不合错误称性则几近是“铁则”：DNA向右螺旋，卵白质等份子常常呈“手性”（指“一个物体不克不及与其镜像相重合”的对称特点）。
科学家一向在摸索这类不合错误称性的发源和对生命的意义。近日一项研究发现，不合错误称性在人类胚胎发育阶段饰演主要的脚色。该研究显示，受精卵在最初阶段所割裂出的两个细胞对发育的感化其实不不异，它们别离构成了胎儿和为胎儿供给营养的组织。这一发现可能有助在提高体外受精（IVF）的成功率。
该研究在本地时候2024年5月13日颁发在《细胞》（Cell）杂志上，标题问题为《最初的两个胚泡细胞对人类胚胎进献分歧》（“The first two blastomeres contribute unequally to the human embryo”），作者是来自美国加州理工学院、美国南加州年夜学、英国剑桥年夜学等机构的Magdalena Zernicka-Goetz、Sergi Junyent、Maciej Meglicki等数十名科学家。
在这项研究中，研究者们经由过程谱系追踪手艺（lineage tracing）来标识表记标帜和追踪初期的胚胎细胞，发现受精卵割裂之初所构成的两个细胞已具有分歧的命运——此中一个和厥后代会构成内细胞团（Inner Cell Mass，ICM）并终究发育成胎儿，而另外一个则会构成滋养外胚层（Trophectoderm, TE），终究成长成胎盘和一些胚胎外组织。
研究利用了一种绿色荧光卵白来标识表记标帜受精卵第一次割裂后发生的两个胚泡细胞之一，以追踪它割裂出的细胞群。除此以外，研究还采取了一种活体染色手艺来标识表记标帜细胞的基因组。图片来历：《细胞》杂志
受精卵第一次割裂后，会发生两个胚泡细胞（blastomere），这被称为胚胎的2细胞阶段。随后，胚泡细胞会延续呈指数割裂，履历4细胞、8细胞、16细胞等阶段，直到胚胎构成包括内细胞团和滋养外胚层的囊胚（Blastocyst）布局。
以往遍及认为，在16细胞阶段之前，哺乳动物胚胎中所有细胞都是不异的，对囊胚的各个布局的构成有着均等的进献。它们直到发育后期才最先分化，终究由囊胚发育成外、中、内三个胚层，外胚层终究发育成机体的神经、皮肤等组织，中胚层发育故意脏、血液、肌肉和骨骼等组织，内胚层则发育成肺、肝、胰腺和肠等内脏器官。
但在2001年，本次研究的通信作者、生育生物学家Magdalena Zernicka-Goetz与她的合作者发现，小鼠胚胎中的前两个细胞是分歧的。两个细胞中的一个割裂成首要组成小鼠胎儿年夜部门的儿女细胞，而另外一个细胞的儿女首要构成为初期胚胎供给营养的卵黄囊（Yolk sac）。
为了探讨在人类中是不是也如斯，本次研究中，在患者赞成的环境下，Zernicka-Goetz和她的团队从一个别外受精诊所中取得了54个还没有完全完成第一次割裂的受精卵。研究人员让受精卵在尝试室平分裂，并用一种荧光卵白标识表记标帜此中一个发生的胚泡细胞。这使他们可以或许追踪发育中的每一个胚泡细胞的儿女。
研究人员将胚胎培育四到五天，直到它们最先构成分歧的布局。他们发现，构成胎儿的内细胞团中的年夜大都细胞发源在2细胞阶段中的一个特定胚泡细胞，这个细胞比另外一个要更快割裂。在8至16细胞阶段的过渡时代，这个更快割裂的胚泡细胞的儿女中有少数产生“内化”，从胚胎概况迁徙到内部，终究构成内细胞团。
经由过程计较，研究者们发此刻构成的囊胚中，在内细胞团中占主导地位的细胞群平均进献了71.25%，也就是说，最初的两个细胞之一所割裂出的儿女中的年夜部门构成了这个胚胎布局。而滋养外胚层中占主导地位的细胞群平均进献了外胚层62.86%的细胞。
研究者们还开辟了一个统计模子，在这些数据的根本上经由过程计较机摹拟猜测了胚胎发育中的细胞散布，其成果与不雅测到的散布根基一致。
今朝尚不清晰是甚么致使受精卵在发育早期的这类不合错误称割裂。研究者们考查了胚胎质量（如巨细）和基因组，但发现它们不是致使这类不合错误称的首要身分。在该团队之前的小鼠研究中，精子进入卵子的位置影响了受精卵随后的割裂体例，但这点没法在本次的研究中验证。
除揭露不合错误称性在胚胎发育进程中的感化以外，该研究功效或能帮忙晋升体外受精手艺的成功率。Zernicka-Goetz在接管《天然》杂志（Nature）采访时暗示，知道哪些细胞更有可能构成胎儿，可让IVF诊所更开博体育好地挑选胚胎，以找到最有可能成功怀胎的胚胎。
她还说，很难猜测这类初期不合错误称将若何影响后来的人体发育，但影响可能很是持久。
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