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對哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育進(jìn)行實(shí)時(shí)成像，揭示胚胎細(xì)胞分化機(jī)制
日期：2024-11-23 07:07
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摘要：
在一項(xiàng)新的研究中，來自新加坡科技研究局（A*STAR）分子與細(xì)胞生物學(xué)研究所（Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB）的研究人員開發(fā)出先進(jìn)的顯微技術(shù)，對胚胎發(fā)育進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，揭示出在胚胎生命的*早期階段，哺乳動(dòng)物胚胎細(xì)胞如何分化。將這些發(fā)現(xiàn)與新的成像技術(shù)結(jié)合在一起將對體外受精（In-Vitro Fertilisation, IVF）和植入前遺傳學(xué)診斷（Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD）等輔助生殖方法產(chǎn)生巨大的潛力影響，使得這些方法更加有效。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Long-Lived Binding of Sox2 ...
在一項(xiàng)新的研究中，來自新加坡科技研究局（A*STAR）分子與細(xì)胞生物學(xué)研究所（Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB）的研究人員開發(fā)出先進(jìn)的顯微技術(shù)，對胚胎發(fā)育進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，揭示出在胚胎生命的*早期階段，哺乳動(dòng)物胚胎細(xì)胞如何分化。將這些發(fā)現(xiàn)與新的成像技術(shù)結(jié)合在一起將對體外受精（In-Vitro Fertilisation, IVF）和植入前遺傳學(xué)診斷（Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD）等輔助生殖方法產(chǎn)生巨大的潛力影響，使得這些方法更加有效。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Long-Lived Binding of Sox2 to DNA Predicts Cell Fate in the Four-Cell Mouse Embryo”。
當(dāng)前的IVF方法評估一個(gè)胚胎是否適合植入主要是依據(jù)可觀察到的測量指標(biāo)，如檢測該胚胎的生長率是否正常。另一方面，對胚胎進(jìn)行PGD檢測是通過分析隨機(jī)提取出的胚胎細(xì)胞進(jìn)行遺傳缺陷篩查，這種檢測是基于一個(gè)猜測：植入前胚胎內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞都是完全相同的，因而移除單個(gè)胚胎細(xì)胞將不會(huì)影響植入后的胚胎整體發(fā)育。
IMCB研究人員已證實(shí)與這個(gè)猜測相反的是，植入前胚胎內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞事實(shí)上是不同的，而且可能在發(fā)育后期發(fā)揮著非常不同的作用。通過開發(fā)出新的先進(jìn)實(shí)時(shí)成像技術(shù)，研究人員能夠研究植入前小鼠胚胎中的每個(gè)細(xì)胞，而不會(huì)干擾它們的發(fā)育。他們觀察到每個(gè)細(xì)胞中的某些蛋白結(jié)合到它們的靶基因上的方式存在差異。他們也觀察到在胚胎發(fā)育的每個(gè)階段，細(xì)胞行為存在差異。鑒于小鼠胚胎在發(fā)育早期階段與人胚胎存在較強(qiáng)的相似性，這些發(fā)現(xiàn)表明植入前人胚胎內(nèi)的各個(gè)細(xì)胞也是不相同的。
因此，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)改善了我們對早期胚胎發(fā)育的理解，并且突出表明IVF和PGD等輔助生殖方法如何可能進(jìn)一步得到優(yōu)化而確保成功地受精、順利地懷孕和分娩。進(jìn)一步開發(fā)實(shí)時(shí)成像技術(shù)可能*終能夠讓生育專家研究胚胎的微觀性質(zhì)和更加準(zhǔn)確地決定一個(gè)胚胎是否適合植入，或者利用成像激光而不是物理性操縱對胚胎進(jìn)行遺傳異常篩查。這將能夠更好地控制植入到母體的胚胎質(zhì)量，從而通過更加高效地控制胚胎質(zhì)量而潛在地增加這些輔助生殖方法的成功機(jī)會(huì)。
IMCB****研究員Nicolas Plachta博士說，“大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室通過侵入性方法研究胚胎細(xì)胞，但是這些侵入性方法不能夠讓胚胎活著。我們的實(shí)驗(yàn)室是世界上**一家在定量水平上對活的哺乳動(dòng)物胚胎進(jìn)行成像的實(shí)驗(yàn)室，這允許我們觀察胚胎發(fā)育各個(gè)階段的每個(gè)細(xì)胞。由于這項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，我們的發(fā)現(xiàn)提出新的認(rèn)識(shí)模式，從而促進(jìn)對未來的輔助生殖方法進(jìn)行更加詳細(xì)的顯微分析。”
