《Cell》揭示胚胎“休眠期”,人类生育方式会改变吗?|美国试管婴儿
植物种子的“休眠期”被众人熟知,它们通过休眠来等待适宜的生长时机。然而,你可能不知道的是,科学家们在研究中惊喜地发现,人类胚胎同样具有这种“休眠期”的潜能。
在动物界,某些哺乳动物为了应对极端环境,如食物短缺、气候变化等,进化出了一种名为胚胎滞育(也称延迟着床)的生存策略。这种机制通常发生在胚胎着床前的囊胚阶段,此时胚胎会保持游离状态,不进入子宫壁进行着床,从而延长妊娠期。这种休眠状态可以持续数周甚至数月,直到外界条件变得适宜,胚胎才会恢复发育。
近期,发表在《Cell》杂志上的一项研究揭示了人类胚胎也可能具有类似的“休眠期”机制。这项研究由德国马克斯·普朗克分子遗传学研究所的干细胞染色质研究组完成。科学家们通过调节雷帕霉素靶蛋白(mTOR)这一在细胞生长、增殖和代谢中扮演重要角色的蛋白激酶,发现控制胚胎“休眠期”的分子机制在人类胚胎早期发育中同样能够发挥作用。
人类胚胎的“休眠”机制是怎么回事?
mTOR作为细胞通路的关键调控因子,其活性水平直接影响着细胞的生长和分裂速度。在这项研究中,科学家们通过抑制mTOR活性,成功减缓了人类胚泡(一种在实验室中培养的模拟早期胚胎的结构)的发育速度。这些胚泡是使用人类多能干细胞创建的,为研究真正的人类胚胎提供了一种合乎伦理的替代方案。
当用mTOR抑制剂处理胚泡时,它们进入了一种可逆的休眠状态。这种休眠状态可以维持长达8天的时间,在此期间,胚泡内的细胞分裂速度大大降低,代谢活动也显著减少。然而,当科学家们移除抑制剂后,这些胚泡竟然“苏醒”并继续其发育过程。
这项研究不仅揭示了人类胚胎具有“休眠期”的潜能,更为探索和发展更为尖端的辅助生殖技术奠定了坚实的理论基础。未来,科学家们有望通过精细调控mTOR的活性水平,不仅显著提高体外受精的成功机率,还能实现在无需冷冻的条件下于体外维持胚胎的活性状态。
生育力保存技术——实现胚胎的被动“休眠”
许多专家和学者预测,胚胎休眠机制的发现意义在于为辅助生殖周期中提供可控的时间窗。美国HRC的胚胎实验室得到过CAP和CLIA的认证,所用的试剂经过FDA的认证,可保障生育力保存的安全性,36年当中未发生一次事故。
美国HRC保存生育力采用的是玻璃化冷冻技术,其基本原理是将高浓度的冷冻保护剂在超低温环境下凝固,形成不规则的玻璃化样固体,保存了液态时正常分子和离子分布,从而在细胞内发生玻璃化时起到保护作用。这一技术通过快速冷冻机制,使细胞内的液体在极短的时间内(不超过1秒)转化为类似高粘稠的玻璃化物质,缩短了细胞暴露在空气中的时间,有效避免了冰晶可能带来的损害。
在现代社会中,随着人们生育观念的转变和生育需求的多样化,玻璃化冷冻技术为个体提供了更多的选择和灵活性。无论是推迟生育、面临生育风险还是做试管婴儿,玻璃化冷冻技术的应用都具有一定的积极意义。
HRC成立的时间已经达到36年,成为业内权威的辅助生殖机构,试管婴儿的成功率达到了89.8%,在美国CDC排行榜上名列前端。对于辅助生殖周期当中多个环节的条件把控,美国HRC都做到了优等级别。无论您是面临生育困境,还是有保存生育力的计划,选择美国HRC,都将到达梦想的彼岸。
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