[Nature]揭示胚胎细胞的命运抉择

欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家们发现,对于胚胎中的细胞而言,成为婴儿身体的组成部分而不是胎盘的秘密在于更大程度地收缩及继续舞蹈。发表在《自然》(Nature)杂志上的这项研究,可能有一天会对辅助生殖产生影响。

在精子与卵细胞受精后,受精卵多次分裂,形成细胞球。在胚胎植入子宫前不久,其中一些细胞向内移动。这些细胞将会发育为婴儿所有的身体组成部分。留在表面的细胞将变为胎盘,连接胚胎和母亲的子宫。

EMBL课题组负责人Takashi Hiiragi和Hiiragi实验室博士后Jean-Leon Ma?tre发现,在小鼠胚胎中细胞是移动到中间还是留在表面取决于它可以多么强烈地收缩。通过在实验室结合计算机建模和一些实验,科学家们确定了向内移动的细胞比它们的邻居收缩的强度至少高1.5倍。

那么为什么一些细胞会比另一些细胞更大程度地收缩呢?EMBL的科学家们发现,答案是它们接受了不相等的遗传物质:不同数量的顶端蛋白(apical protein),这些分子阻止了细胞收缩。继承了少量顶端蛋白的细胞更大程度地收缩,向内移动生成了胚胎。相比之下,有着大量顶端蛋白的细胞不太收缩,而留在表面变成了胎盘。但当EMBL的科学家们阻止所有细胞收缩时,他们对结果感到惊讶。

Ma?tre说:“我们发现如果干扰收缩力,一些细胞留在表面。但它们并未如预期的那样变成胎盘细胞,而是变成了胚胎细胞。这告诉我们感知它们周围的力有可能对于细胞知道它们所在的位置,以及变成什么极为重要。”

尽管这项研究检测的是小鼠胚胎,小鼠和人类胚胎发育的第一阶段是相似的,因此研究人员认为他们的研究发现适用于我们人类。如果是这样的话,它们有一天可能对针对体外受精(IVF)胚胎进行胚胎植入前诊断测试的研究人员以及临床医生具有重大的意义。在植入母体前对IVF胚胎进行遗传病筛查需要取得来自胚胎的细胞,分析它的DNA。知道将变成胎盘的细胞不会跳舞,有可能帮助临床医生挑选出胎盘或胚胎细胞来进行测试。

对于Hiiragi 和Ma?tre来说,他们将继续探究胚胎如何成形的基本原理,及细胞间的差异产生的机制。

原文标题

Asymmetric division of contractile domains couples cell positioning and fate specification

欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家们发现,对于胚胎中的细胞而言,成为婴儿身体的组成部分而不是胎盘的秘密在于更大程度地收缩及继续舞蹈。发表在《自然》(Nature)杂志上的这项研究,可能有一天会对辅助生殖产生影响。

在精子与卵细胞受精后,受精卵多次分裂,形成细胞球。在胚胎植入子宫前不久,其中一些细胞向内移动。这些细胞将会发育为婴儿所有的身体组成部分。留在表面的细胞将变为胎盘,连接胚胎和母亲的子宫。

EMBL课题组负责人Takashi Hiiragi和Hiiragi实验室博士后Jean-Leon Ma?tre发现,在小鼠胚胎中细胞是移动到中间还是留在表面取决于它可以多么强烈地收缩。通过在实验室结合计算机建模和一些实验,科学家们确定了向内移动的细胞比它们的邻居收缩的强度至少高1.5倍。

那么为什么一些细胞会比另一些细胞更大程度地收缩呢?EMBL的科学家们发现,答案是它们接受了不相等的遗传物质:不同数量的顶端蛋白(apical protein),这些分子阻止了细胞收缩。继承了少量顶端蛋白的细胞更大程度地收缩,向内移动生成了胚胎。相比之下,有着大量顶端蛋白的细胞不太收缩,而留在表面变成了胎盘。但当EMBL的科学家们阻止所有细胞收缩时,他们对结果感到惊讶。

Ma?tre说:“我们发现如果干扰收缩力,一些细胞留在表面。但它们并未如预期的那样变成胎盘细胞,而是变成了胚胎细胞。这告诉我们感知它们周围的力有可能对于细胞知道它们所在的位置,以及变成什么极为重要。”

尽管这项研究检测的是小鼠胚胎,小鼠和人类胚胎发育的第一阶段是相似的,因此研究人员认为他们的研究发现适用于我们人类。如果是这样的话,它们有一天可能对针对体外受精(IVF)胚胎进行胚胎植入前诊断测试的研究人员以及临床医生具有重大的意义。在植入母体前对IVF胚胎进行遗传病筛查需要取得来自胚胎的细胞,分析它的DNA。知道将变成胎盘的细胞不会跳舞,有可能帮助临床医生挑选出胎盘或胚胎细胞来进行测试。

对于Hiiragi 和Ma?tre来说,他们将继续探究胚胎如何成形的基本原理,及细胞间的差异产生的机制。

原文标题

Asymmetric division of contractile domains couples cell positioning and fate specification


相关文章

  • 2014你不能错过的干细胞论文!
  • 干细胞研究"年度人物"高桥政代 自今年2月以来深陷小保方晴子团队造假风波.面临裁员一半风波的日本理化学研究所,终于迎来了难得的好消息--美国加州大学戴维斯分校副教授保罗·纳弗拉于11月4日宣布,日本理化学研究所学术带头人 ...查看


  • 植物根尖干细胞微环境的遗传调控
  • 华南师范大学学报(自然科学版) 2013年3月Mar.2013 JOURNAL OF SOUTH CHINA NORMAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION ) 第45卷第2期Vol.45No.2 文章 ...查看


  • 干细胞的相关研究进展
  • 干细胞的相关研究进展 xxx (山东理工大学生命学院) 摘要:干细胞,原始且未特化的细胞,它是未充分分化.具有再生各种组织器官的潜在功能.存在于所有多细胞组织里的细胞,它可以利用自我更新来提供更多干细胞.对哺乳动物来说,干细胞分为两大类:胚 ...查看


  • 干细胞治疗糖尿病的研究近况
  • 内容摘要: [关键词]糖尿病干细胞胰岛[摘要]本文对本世纪以来干细胞 治疗 糖尿病的若干研究,包括胰岛的体内 发育.分化及其标志物,以及应用胰导管干细胞和胚胎干细胞进行定向诱导分化为 胰岛对糖尿病进行细胞治疗的实验进行了综述.随着干细胞技术 ...查看


  • 人胚胎干细胞研究进展
  • 人胚胎干细胞的研究进展 周进 学号10170807 [摘要]干细胞( Stem Cell)是一类具有分化潜能和自我复制的早期未分化细胞.胚胎干细胞( Embryonic stem cells, ES细胞)是一种早期胚胎内细胞(inner c ...查看


  • 2014年课题检索报告格式
  • 第 二 军 医 大 学 2014级硕士研究生 课题检索报告 (2014-2015学年秋季学期) 课题中文名称 利用小分子化合物提高对星形胶细胞重 编程为神经元的效率的研究 课题英文名称 The use of small molecule c ...查看


  • 细胞囊泡的研究进展
  • 第20卷第2期2003年4月 生物学杂志JOURNA L OF BI O LOGY Vol. 20 No. 2Apr ,2003 文章编号:1008-9632(2003) 02-0008-03 细胞囊泡的研究进展 郭晓强, 郭振清 (河北师 ...查看


  • 2012十大科学进展
  • 2012十大科学进展 (2012-12-23 06:17:01) 标签:意义 国际合作 辐射源 碎片 杂志网站 转载▼ 2012十大科学进展 美国<科学>杂志网站20日公布了该刊评选的2012年十大科学进展,其中发现被称为&qu ...查看


  • 果蝇的神经发育过程
  • 论果蝇的神经发育过程 摘要:神经系统是由各种各样的神经元互相联系组成的复杂网络,动物的各种基本生理活动都依赖于各种精确的神经回路的参与及调控.研究表明,果蝇神经系统的形成在很大程度上依赖与在特定区域的细胞数目.在果蝇幼虫中胚胎后期的神经母细 ...查看


热门内容