新快報訊6月11日,由我國多個科學家團隊合作攻關,成功揭示人類早期胚胎發(fā)育停滯的兩類核心機制,為提升輔助生殖技術效率、減少早期妊娠失敗提供了堅實理論依據(jù)與全新干預思路。相關研究成果發(fā)表在國際頂尖學術期刊《細胞》上。
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研究成果
輔助生殖技術(試管嬰兒)是當前應對不孕不育問題的重要手段。臨床數(shù)據(jù)顯示,約半數(shù)人類受精卵會在著床前發(fā)育階段出現(xiàn)發(fā)育停滯,無法開展移植,這一難題長期制約著輔助生殖技術成功率,也是造成早期妊娠失敗的重要原因,其背后機理一直未能得到系統(tǒng)闡明。
北京生命科學研究所蘇俊研究員、廣東智慧醫(yī)學國際研究院賀福初院士團隊聯(lián)合中南大學、中國科學院動物研究所、北京家園醫(yī)院等科研團隊利用熒光活細胞顯微成像、單胚胎蛋白質組學等前沿技術,對近150枚人類及食蟹猴胚胎開展連續(xù)5天的高時空分辨率觀測與單胚胎蛋白組深度分析。
研究明確了造成人類植入前胚胎發(fā)育停滯的兩種不同作用機制。
研究發(fā)現(xiàn),在胚胎發(fā)育前3天,第二次卵裂階段是發(fā)育風險最高的節(jié)點,30%至45%的胚胎卵裂球會出現(xiàn)紡錘體異常,根源在于中心體過度復制,進而引發(fā)染色體分離錯誤,最終導致胚胎發(fā)育停滯。試驗證實,利用特定抑制劑干預中心體復制,能夠有效改善這一問題,為臨床早期干預提供了可行方向。
而發(fā)育至桑葚胚階段的晚期胚胎停滯,則與染色體異常無關。研究發(fā)現(xiàn),該類胚胎會出現(xiàn)顯著的內質網(wǎng)應激反應,伴隨細胞連接、極性相關蛋白表達紊亂,阻礙囊胚正常形成。科研人員通過動物模型完整復刻該病理過程,證實了相關作用通路,為晚期胚胎發(fā)育障礙的靶向調控鎖定了關鍵靶點。
研究同時證實,非人靈長類動物是開展人類胚胎發(fā)育研究的理想模型,可有效彌補常規(guī)實驗動物與人類的物種差異。
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研究圖示
據(jù)了解,該研究是人體蛋白質組導航國際大科學計劃(π-HuB計劃)的重要先導成果,依托廣東智慧醫(yī)學國際研究院“慧眼”設施預研平臺完成技術支撐。文章通訊作者之一、廣東智慧醫(yī)學國際研究院楊云研究員介紹,該成果是蛋白質組學驅動的精準醫(yī)學(PDPM)研究范式又一次深入驗證與重要拓展,使用了“慧眼”設施預研平臺自主研發(fā)的基于上樣瓶一步法SOViP單胚胎蛋白質組學技術,單個樣品可定量檢測出6000種以上蛋白,大幅提升了蛋白組檢測效率與覆蓋范圍,性能達到國際領先水平,展示了蛋白質組學技術在生殖發(fā)育等領域的廣泛應用前景。
采寫:新快報記者陳慕媛
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