科学家在一项潜在的医学突破中发现了一种暂停人类胚胎生长的方法。
研究团队发现,通过降低胎儿生长所涉及的特定生物反应链的活性,他们能够暂时阻止受精卵在子宫壁上着床,直到条件达到最佳。通过减缓一种与胎儿生长有关的蛋白质的产生,他们能够暂时阻止受精胚胎在受孕后约一周的最早阶段生长。研究人员能够将胚胎维持在这种休眠状态达 18 天,之后他们逆转暂停,恢复正常生长。
研究人员表示,这项技术可通过创造一个更大的时间窗口来评估胚胎健康状况,提高在子宫内着床的机会,从而增加试管婴儿的成功率。
从熊到老鼠,超过 130 种哺乳动物都有暂时暂停胚胎发育的能力,这一过程被称为胚胎滞育。它通常发生在胚泡阶段,即受精卵迅速分裂成一个称为胚泡的细胞球时。这个早期发育阶段大约在受精后五到六天开始。
来自柏林马克斯·普朗克研究所和维也纳奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的一组研究人员发现了一种在人类干细胞和胚状体(实验室培养的胚泡)中人工触发类似滞育状态的方法。
在干细胞和胚状体中,研究人员改变了特定反应链(也称为分子级联)的活性。分子级联是指一个分子的运动触发另一个分子的运动,依此类推,从而引发一系列连锁化学反应。其工作原理类似于一排倒下的多米诺骨牌,每个倒下的骨牌都会导致下一个倒下。
研究人员瞄准的途径称为 mTOR 信号通路。它调节细胞的新陈代谢、生长、增殖和存活,在胎儿的生长和发育中也起着重要作用。当研究人员抑制 mTOR 信号通路时,干细胞和胚状体进入类似于滞育的休眠状态。
研究人员在报告中写道,研究结果表明,在胚泡阶段前后,人类细胞进入休眠的能力是活跃的。此外,他们发现能够在一段时间后逆转这种状态,使胚状体恢复正常发育。当他们增强 mTOR 通路的活性时,发现胚胎发育加速。
他们本月在《细胞》杂志上发表了这项研究。这项研究揭示了一种控制人类妊娠生长的新方法。
维也纳奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的研究合著者尼古拉斯·里夫龙在一份声明中说:“尽管我们已经失去了自然进入休眠的能力,但这些实验表明,我们仍然保留了这种内在能力,最终可能释放它。”
了解如何利用我们细胞内的这种隐藏能力可能对试管婴儿等生殖健康治疗产生重大影响。
里夫龙解释说:“一方面,已知更快的发育会提高体外受精的成功率,增强 mTOR 活性可以实现这一点。另一方面,在试管婴儿过程中触发休眠状态可以提供一个更大的时间窗口来评估胚胎健康状况,并使其与母亲同步,以便在子宫内更好地着床。”
要进一步完善我们控制这一机制的能力,并在试管婴儿过程中安全地诱导滞育,还需要进一步的研究,但研究人员对这项工作可能推动生殖健康治疗的进步持乐观态度。

