Nature:新方法觀測胚胎發(fā)育
日期:2012-02-16 08:36:37
來自英國劍橋大學(xué),Wellcome Trust癌癥研究所,諾丁漢大學(xué)等處的研究人員發(fā)表了題為“Dynamics of anterior–posterior axis formation in the developing mouse embryo”的文章,解決胚胎植入子宮后無法觀察的問題,發(fā)展了一種能幫助科學(xué)家們觀察哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育的新方法,相關(guān)成果公布在Nature Communications雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的是劍橋大學(xué)Magdalena Zernicka-Goetz教授,其研究組去年曾發(fā)表文章,報(bào)道了可以判斷受精卵健康水平的新方法,對于這項(xiàng)最新研究,Zernicka-Goetz教授表示,“這種最新方法不僅揭示了之前未能觀察到的細(xì)胞事件,而且也具有其他重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?!?/SPAN>
通過幾十年來的努力,科學(xué)家們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將一個(gè)單細(xì)胞——受精卵培養(yǎng)成囊胚(包含有64個(gè)細(xì)胞的,受精卵卵裂的過程中形成的球形幼胚),在臨床中,這種技術(shù)可以用于體外受精技術(shù)。
這也有助于科學(xué)家們更深入的了解細(xì)胞早期階段的發(fā)育機(jī)理,理解細(xì)胞如何完成最早的幾個(gè)重要決策。而且通過一些模式生物,比如小鼠,科學(xué)家們也觀測到了最初4天的胚胎發(fā)育事件。目前科學(xué)家們已經(jīng)知道這包含64個(gè)細(xì)胞的囊胚分成3種細(xì)胞類型,每一種干細(xì)胞都會(huì)分化成為未來機(jī)體的重要組成部分,目前對于這三種細(xì)胞類型形成過程,具體的分子機(jī)理和細(xì)胞事件了解的比較多了。
但是對于隨后的事件,科學(xué)家們就知之甚少了,這個(gè)階段發(fā)育的胚胎植入到了母體子宮中,因此其發(fā)育情況就被隱藏了,但是這是發(fā)育的一個(gè)非常重要的階段,從中我們可以了解外胚組織細(xì)胞如何傳遞給干細(xì)胞,促進(jìn)大腦和其它部位的發(fā)育。
雖然研究人員可以通過小鼠模型重建胚胎,但是目前還無法記錄這一過程,更別說實(shí)驗(yàn)分析這一進(jìn)程中包含的元素了。在這篇文章中,研究人員利用一個(gè)小鼠模型,發(fā)展了一種能克服胚胎植入子宮,無法觀察的難題的新方法,這種方法通過在胚胎發(fā)育的頭8天里,母體體外培養(yǎng)并成像胚胎,分析胚胎發(fā)育。
更加重要的是,拍攝的這些動(dòng)畫將能揭開這一關(guān)鍵發(fā)育過程中隱藏的,有關(guān)外胚胎干細(xì)胞簇起源的奧秘,這些細(xì)胞決定了胚胎的頭在哪兒形成。研究人員在這個(gè)“頭”信號(hào)區(qū)域加上了一個(gè)發(fā)光蛋白基因,追蹤小鼠胚胎種的這些細(xì)胞。
通過這種方法,研究人員能判斷出這些細(xì)胞是從一個(gè)細(xì)胞還是兩個(gè)細(xì)胞種發(fā)育二來的,Zernicka-Goetz教授說,“在小鼠模式中,要建立囊胚階段胚胎干細(xì)胞系很簡單,但是在人體中可能就要復(fù)雜多了。這種新技術(shù)將有希望能通過擴(kuò)大天然干細(xì)胞群體的數(shù)量,來建立干細(xì)胞系。還有一點(diǎn)是肯定的,那就是這種方法還將能幫助科學(xué)家們在這一發(fā)育解答,進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn),因此將為我們帶來針對天然發(fā)育的胚胎干細(xì)胞更好的理解?!?/SPAN>