Nature：新方法觀測胚胎發育

日期：2012-02-16 08:36:37

來自英國劍橋大學，Wellcome Trust癌癥研究所，諾丁漢大學等處的研究人員發表了題為“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，發展了一種能幫助科學家們觀察哺乳動物胚胎發育的新方法，相關成果公布在Nature Communications雜志上。

領導這項研究的是劍橋大學Magdalena Zernicka-Goetz教授，其研究組去年曾發表文章，報道了可以判斷受精卵健康水平的新方法，對于這項最新研究，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胞事件，而且也具有其他重要的實際應用價值。”

通過幾十年來的努力，科學家們已經實現了將一個單細胞——受精卵培養成囊胚（包含有64個細胞的，受精卵卵裂的過程中形成的球形幼胚），在臨床中，這種技術可以用于體外受精技術。

這也有助于科學家們更深入的了解細胞早期階段的發育機理，理解細胞如何完成最早的幾個重要決策。而且通過一些模式生物，比如小鼠，科學家們也觀測到了最初4天的胚胎發育事件。目前科學家們已經知道這包含64個細胞的囊胚分成3種細胞類型，每一種干細胞都會分化成為未來機體的重要組成部分，目前對于這三種細胞類型形成過程，具體的分子機理和細胞事件了解的比較多了。

但是對于隨后的事件，科學家們就知之甚少了，這個階段發育的胚胎植入到了母體子宮中，因此其發育情況就被隱藏了，但是這是發育的一個非常重要的階段，從中我們可以了解外胚組織細胞如何傳遞給干細胞，促進大腦和其它部位的發育。

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，更別說實驗分析這一進程中包含的元素了。在這篇文章中，研究人員利用一個小鼠模型，發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育的頭8天里，母體體外培養并成像胚胎，分析胚胎發育。

更加重要的是，拍攝的這些動畫將能揭開這一關鍵發育過程中隱藏的，有關外胚胎干細胞簇起源的奧秘，這些細胞決定了胚胎的頭在哪兒形成。研究人員在這個“頭”信號區域加上了一個發光蛋白基因，追蹤小鼠胚胎種的這些細胞。

通過這種方法，研究人員能判斷出這些細胞是從一個細胞還是兩個細胞種發育二來的，Zernicka-Goetz教授說，“在小鼠模式中，要建立囊胚階段胚胎干細胞系很簡單，但是在人體中可能就要復雜多了。這種新技術將有希望能通過擴大天然干細胞群體的數量，來建立干細胞系。還有一點是肯定的，那就是這種方法還將能幫助科學家們在這一發育解答，進行直接實驗，因此將為我們帶來針對天然發育的胚胎干細胞更好的理解。”