在人類胚胎中發(fā)現(xiàn)的“暫停按鈕”分子

熊媽媽在懷孕早期按下暫停鍵，以便它們的幼崽在更靠近充滿食物的春天出生。由德國一個(gè)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，人類細(xì)胞中也存在同樣的懷孕暫停按鈕。

“雖然我們已經(jīng)失去了自然進(jìn)入休眠狀態(tài)的能力，但這些實(shí)驗(yàn)表明，我們?nèi)匀槐Ａ袅诉@種內(nèi)在的能力，并最終可能會釋放它，”說來自奧地利科學(xué)院 （IMBA） 的分子遺傳學(xué)家 Nicolas Rivron。

“在 IVF 手術(shù)過程中觸發(fā)休眠狀態(tài)可以提供更大的時(shí)間窗口來評估胚胎健康狀況并將其與母親同步，以便更好地植入子宮內(nèi)。”

這種策略允許動(dòng)物將其資源需求與環(huán)境的供應(yīng)周期同步，將開發(fā)推遲到更合適的時(shí)機(jī)。

超過 130 種哺乳動(dòng)物已知會使用這些滯留作為他們繁殖策略的一部分。由于其中一些物種，例如熊和小袋鼠）的 S 是如此遙遠(yuǎn)的親緣關(guān)系，這表明這種能力是一個(gè)共同的祖先特征。即使是人類也可能仍然保留。

因此，馬克斯·普朗克遺傳學(xué)家 Dhanur Iyer 及其同事使用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明，允許其他哺乳動(dòng)物暫停懷孕的相同分子也適用于人類干細(xì)胞和人類胚胎模型。

從早期的小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，“暫停”分子 mTORi 抑制雷帕霉素的機(jī)制靶點(diǎn)，這對于調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分裂和許多其他主要細(xì)胞功能至關(guān)重要。

當(dāng)研究人員揭露胚體– 代表5 到 7 天大的胚胎– 對 mTORi 來說，它在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)入了長達(dá)八天的冬眠狀態(tài)。雖然它的生長和細(xì)胞分裂成更多的自身速度減慢，但重新激活的胚芽狀體仍然能夠像胚胎在這個(gè)發(fā)育階段一樣附著在子宮內(nèi)膜細(xì)胞上。

“胚泡的發(fā)育時(shí)間可以圍繞囊胚階段進(jìn)行，這正是大多數(shù)哺乳動(dòng)物滯育起作用的階段，”Iyer指出.

當(dāng)團(tuán)隊(duì)停止向胚芽體提供 mTORi 時(shí)，它們醒來并恢復(fù)正常功能。

然而，Iyer 和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們對人類干細(xì)胞嘗試相同的過程時(shí)，與暴露于相同條件下的胚胎小鼠干細(xì)胞相比，更多的小鼠在此過程中死亡。

更重要的是，研究人員警告說，雖然胚芽腫與囊胚階段的人類胚胎非常相似，但它們并不完全相同，以至于可以肯定囊胚會以相同的方式做出反應(yīng)。但該團(tuán)隊(duì)?wèi)岩善渌肿涌梢詭椭菝哌^程，讓細(xì)胞有更好的機(jī)會完全恢復(fù)。

雖然隨意按下暫停和恢復(fù)人類懷孕仍然完全屬于科幻小說的領(lǐng)域，但更好地了解這個(gè)過程可以幫助有生育困難的人。

“眾所周知，進(jìn)行更快的開發(fā)可以提高體外受精 （IVF） 的成功率，而增強(qiáng) mTOR 活性可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，”解釋里夫隆。

這項(xiàng)研究發(fā)表在細(xì)胞.

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