科技日報訊 (記者張佳欣)據(jù)最新一期《細胞》雜志報道,由德國馬克斯·普朗克分子遺傳學研究所和奧地利分子生物技術(shù)研究所領(lǐng)導的國際團隊證明,人類胚胎可能具有與其它許多哺乳動物相似的休眠能力。這一發(fā)現(xiàn)為生殖醫(yī)學和干細胞研究開辟了新的可能性,或徹底改變未來生育治療的方式。
在一些哺乳動物中,正常連續(xù)的胚胎發(fā)育時間可被改變,以提高胚胎和母體存活的機會。這種暫時減緩發(fā)育的機制稱為胚胎滯育,通常發(fā)生在囊胚階段,即胚胎植入子宮之前。
在滯育期間,胚胎保持自由漂浮狀態(tài),妊娠期延長。在條件不利時,這種休眠狀態(tài)可維持數(shù)周或數(shù)月,然后再恢復發(fā)育。但并非所有哺乳動物都使用這種生殖策略,人類是否有這種能力一直是個懸而未決的問題。
新研究發(fā)現(xiàn),人類細胞存在著控制胚胎滯育的分子機制。
誘導這種胚胎暫停的關(guān)鍵在于調(diào)控雷帕霉素的機制靶標(mTOR)的細胞通路。通過抑制mTOR活性,團隊能夠顯著減緩人類“胚泡”(一種在實驗室中培養(yǎng)的模擬早期胚胎的結(jié)構(gòu))的發(fā)育。這些使用人類多能干細胞創(chuàng)建的胚泡為研究真正的人類胚胎提供了一種合乎倫理的替代方案,同時也為早期發(fā)育提供了寶貴見解。
當用mTOR抑制劑處理時,胚泡進入了一種可維持長達8天的休眠狀態(tài)。在此期間,細胞分裂速度大大降低,胚泡的代謝活動也減少。令人驚訝的是,當移除抑制劑后,胚泡“蘇醒”并繼續(xù)其發(fā)育。這意味著人類細胞能夠利用分子機制來引發(fā)類似滯育的反應。