為什么三分之二的體外受精 (IVF) 胚胎會進入發(fā)育停滯?中國深圳南方科技大學的 Andrew Hutchins于 6 月 30 日在開放獲取期刊PLOS Biology上發(fā)表的一項新研究;中國上海曙光醫(yī)院童國慶;及其同事表明，許多為體外受精而儲存的胚胎經(jīng)歷了抑制發(fā)育的特征性遺傳和代謝變化。這些結果有助于解釋許多收獲胚胎的發(fā)育能力喪失，并可能指出增加發(fā)育能力胚胎比例的策略。
只有大約 30% 的 IVF胚胎進展到囊胚階段，即開始形成細胞層的圓形細胞球，最終將發(fā)育成組織和器官。有多種假設可以解釋這種發(fā)展停滯，但沒有一種解釋得到實驗的完全支持。動物模型僅提供了對人類狀況的部分見解，因為在許多其他物種中，外部受精卵成功發(fā)育的比例要高得多。
為了了解這么多人類胚胎無法進步，作者檢查了被捕胚胎中的基因表達。他們發(fā)現(xiàn)，一部分胚胎(稱為 1 型)未能從使用儲存的母體基因轉錄本轉變?yōu)榧せ钆咛プ陨淼幕蚪M。該組與其他兩個組(2 型和 3 型)不同，其中這種轉變成功發(fā)生，但顯示出對早期發(fā)育的動態(tài)事件很重要的多個基因的下調。這些特別包括編碼核小體(組織DNA的蛋白質)和核糖體(合成蛋白質的分子工廠)的基因活性降低，以及調節(jié)細胞分裂的關鍵因素。
這種變化是細胞進入靜止狀態(tài)(一種暫時狀態(tài))和衰老(一種永久性喪失分裂能力)的特征。2 型和 3 型的胚胎都表現(xiàn)出低水平的糖酵解——一組關鍵的能量產生反應——但在氧化磷酸化水平上有所不同，這是另一種能量產生系統(tǒng)。當作者用白藜蘆醇處理這些胚胎時，白藜蘆醇是一種(除其他作用外)激活一組代謝調節(jié)酶的小分子，超過一半的停滯胚胎重新開始發(fā)育，但只有不到 10% 的胚胎發(fā)育到胚泡階段。
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