新技術有望幫助科學界探索預防流產的方法。
一支科學家團隊最近得以更近距離地窺探人類生命形成過程中最早、也最基礎的一個步驟。今日公布的研究成果,重點展示了他們如何首次在發(fā)生時實時捕捉到人類胚胎著床的影像。
來自西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所(IBEC)的研究人員與德克薩斯大學醫(yī)院(Dexeus University Hospital)合作,于周五在《科學進展》期刊上發(fā)表的研究中詳細介紹了他們的工作。這些影像顯示,人類胚胎會用力鉆入子宮深處以實現著床。研究人員表示,這項新方法可能有助于科學家更好地理解胚胎著床為何如此頻繁地失敗,并在未來改進生育治療。
“我們之所以想開始研究著床,是因為著床是人類生殖過程中的主要瓶頸,”該研究的作者、IBEC生殖健康生物工程研究小組的首席研究員塞繆爾·奧霍斯內格羅斯(Samuel Ojosnegros)解釋道。“但我們對它知之甚少,原因在于它發(fā)生在母親體內?!?/p>
奧霍斯內格羅斯指出,隨著時間的推移,科學家們當然已經了解了很多關于人類胚胎如何發(fā)育的知識。但此類研究一直存在局限。我們此前只能在著床發(fā)生前實時研究人類胚胎的最初幾天。之后,大多數研究只能觀察胚胎發(fā)育的“快照”,而且通常取自其他非人類動物。這些動物模型是重要的工具,但它們只能有限地告訴我們人類在子宮內是如何發(fā)育的。著床是妊娠的第一步,只有在胚胎嵌入子宮后,才被認為懷孕真正開始。
此外,由科學家阿梅莉·戈多(Amélie Godeau)和安娜·塞里奧拉(Anna Seriola)共同領導的團隊,創(chuàng)造了一種能夠模擬胚胎附著以進行著床的子宮外層組織的材料。這種凝膠狀基質主要由膠原蛋白構成,但也注入了對胚胎發(fā)育很重要的其他蛋白質。有了他們的創(chuàng)造物在手,現在他們能夠在顯微鏡下記錄人類胚胎如何完成著床過程。他們還研究了小鼠胚胎以作比較,并注意到了一些重要的差異。
“如果你把小鼠胚胎放在基質上,它會停留在表面,鋪展開,但不會侵入。它主要是在表面鋪開。而人類胚胎,如果你把它放在表面,它會鉆一個洞,穿透進去,有點把自己埋在里面,然后開始生長,”奧霍斯內格羅斯解釋道。“所以人類胚胎更強壯、更大,并且侵入性也強得多。”
關于著床過程還有更多謎團有待解開,包括胚胎用于如此猛烈侵入子宮的確切機制。但奧霍斯內格羅斯和其他科學家從這項工作中能學到的經驗,未來可能會幫助到許多家庭。研究人員指出,只有大約30%的胚胎(無論是自然受孕還是體外受精)能夠最終發(fā)育至出生;而在那些未能成功的胚胎中,大部分是在著床期間或剛著床后失敗的。因此,僅僅能夠觀察這個過程是如何展開的,就可能為如何預防流產或改善生育能力提供至關重要的線索。
研究人員計劃繼續(xù)深入研究胚胎著床的方方面面,但他們也希望能將用于此項研究的材料標準化,以便其他人能夠進行類似的實驗。奧霍斯內格羅斯還特別強調了德克薩斯大學醫(yī)院以及那些捐贈胚胎使此項研究成為可能的患者的貢獻。
“我認為值得肯定的是,如果沒有患者慷慨捐贈胚胎用于研究,我們就無法研究我們自身的人類物種,”他說。
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