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對哺乳動物胚胎發育進行實時成像，揭示胚胎細胞分化機制
日期：2024-12-31 06:39
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摘要：
在一項新的研究中，來自新加坡科技研究局（A*STAR）分子與細胞生物學研究所（Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB）的研究人員開發出先進的顯微技術，對胚胎發育進行實時監控，揭示出在胚胎生命的*早期階段，哺乳動物胚胎細胞如何分化。將這些發現與新的成像技術結合在一起將對體外受精（In-Vitro Fertilisation, IVF）和植入前遺傳學診斷（Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD）等輔助生殖方法產生巨大的潛力影響，使得這些方法更加有效。相關研究結果近期發表在Cell期刊上，論文標題為“Long-Lived Binding of Sox2 ...
在一項新的研究中，來自新加坡科技研究局（A*STAR）分子與細胞生物學研究所（Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB）的研究人員開發出先進的顯微技術，對胚胎發育進行實時監控，揭示出在胚胎生命的*早期階段，哺乳動物胚胎細胞如何分化。將這些發現與新的成像技術結合在一起將對體外受精（In-Vitro Fertilisation, IVF）和植入前遺傳學診斷（Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD）等輔助生殖方法產生巨大的潛力影響，使得這些方法更加有效。相關研究結果近期發表在Cell期刊上，論文標題為“Long-Lived Binding of Sox2 to DNA Predicts Cell Fate in the Four-Cell Mouse Embryo”。
當前的IVF方法評估一個胚胎是否適合植入主要是依據可觀察到的測量指標，如檢測該胚胎的生長率是否正常。另一方面，對胚胎進行PGD檢測是通過分析隨機提取出的胚胎細胞進行遺傳缺陷篩查，這種檢測是基于一個猜測：植入前胚胎內的每個細胞都是完全相同的，因而移除單個胚胎細胞將不會影響植入后的胚胎整體發育。
IMCB研究人員已證實與這個猜測相反的是，植入前胚胎內的每個細胞事實上是不同的，而且可能在發育后期發揮著非常不同的作用。通過開發出新的先進實時成像技術，研究人員能夠研究植入前小鼠胚胎中的每個細胞，而不會干擾它們的發育。他們觀察到每個細胞中的某些蛋白結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育的每個階段，細胞行為存在差異。鑒于小鼠胚胎在發育早期階段與人胚胎存在較強的相似性，這些發現表明植入前人胚胎內的各個細胞也是不相同的。
因此，這項發現改善了我們對早期胚胎發育的理解，并且突出表明IVF和PGD等輔助生殖方法如何可能進一步得到優化而確保成功地受精、順利地懷孕和分娩。進一步開發實時成像技術可能*終能夠讓生育專家研究胚胎的微觀性質和更加準確地決定一個胚胎是否適合植入，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量，從而通過更加高效地控制胚胎質量而潛在地增加這些輔助生殖方法的成功機會。
IMCB****研究員Nicolas Plachta博士說，“大多數實驗室通過侵入性方法研究胚胎細胞，但是這些侵入性方法不能夠讓胚胎活著。我們的實驗室是世界上**一家在定量水平上對活的哺乳動物胚胎進行成像的實驗室，這允許我們觀察胚胎發育各個階段的每個細胞。由于這項先進的技術，我們的發現提出新的認識模式，從而促進對未來的輔助生殖方法進行更加詳細的顯微分析。”
