解开人类发展的奥秘：确定发育中的人类胚胎的关键分子事件
受精9天后实验室中的人类胚胎。下胚层（主胚胎外的一组细胞）向胚胎发送信息，启动头对尾体轴的发育。使用免疫荧光分析，下胚层显示为绿色——这些细胞不对称分布。在胚胎中心可见一个空腔，其标志是 podocalyxin (红色) 的分泌和 F-肌动蛋白 (白色) 的积累。细胞核染成蓝色。来源：剑桥大学
研究人员确定了人类胚胎“从头到尾”轴发育的触发因素
科学家们已经确定了发育中的人类胚胎在第 7 天到第 14 天之间发生的关键分子事件——这是我们发育中最神秘但最关键的阶段之一。
妊娠的第二周代表胚胎发育或胚胎发生的关键阶段。在此期间发育失败是早期妊娠丢失的主要原因之一。更多地了解它将有助于科学家了解它是如何出错的，并采取措施解决问题。
胚胎植入前的植入前阶段，在发育中的胚胎植入母亲的子宫之前，已经在实验室的人类胚胎中进行了广泛的研究。在第七天，胚胎必须植入子宫才能存活和发育。人类胚胎植入后的发育情况知之甚少，因为它无法进行研究。
Magdalena Zernicka-Goetz 教授和她的团队的开创性工作开发了一种技术，该技术于 2016 年报道，可以在植入后在母亲体外培养人类胚胎。这使得人类胚胎第一次能够在发育的第 14 天进行研究。
Zernicka-Goetz 教授在实验室中。来源：剑桥大学
我们可以通过金相显微镜软件根据铁碳合金相图分析各类成分合金的组织形成过程，并通过对铁碳合金平衡组织的观察和分析，熟悉钢和铸铁的金相组织和形态特征，以进一步建立成分与组织之间相互关系的概念。在金相显微镜下对各种试样进行观察和分析，并确定其所属类型。
在一项新研究中，该团队与威康桑格研究所的同事合作，揭示了胚胎发生早期在分子水平上发生了什么。他们的发现提供了第一个证据，即胚胎外的一组细胞（称为下胚层）向胚胎发送信息，启动头对尾体轴的发育。
当体轴开始形成时，胚胎的对称结构开始发生变化。一端致力于发展成为头端，另一端成为“尾端”。
今天（2021 年 6 月 17 日）发表在《自然通讯》杂志上的新结果表明，尽管细胞的定位和组织存在显着差异，但参与体轴形成的分子信号与动物体内的分子信号相似。
“我们已经揭示了发育中胚胎在植入子宫后的基因表达模式，这反映了随着胚胎在这些早期阶段的发育，不同细胞类型之间发生的多种对话，”Magdalena Zernicka-Goetz 教授说。剑桥大学生理学、发育和神经科学系，该报告的高级作者。
她补充说：“我们正在寻找允许头部在胚胎中开始发育的基因对话，并发现它是由胚层中的细胞启动的——胚胎外的细胞盘。他们将信息发送给相邻的胚胎细胞，这些细胞会回应说'好的，现在我们将自己放在一边发育成头端。'”
该研究通过对由单个细胞产生的数千个信使RNA分子中的代码进行测序，确定了发育中胚胎中的基因对话。他们在植入子宫后捕获了发育中胚胎的进化分子谱，揭示了随着不同细胞命运的确定，多能性（胚胎细胞产生未来生物体的任何细胞类型的能力）逐渐丧失。
“我们的目标一直是深入了解早期人类胚胎在培养皿中的发育，了解我们的生活是如何开始的。通过将我们的新技术与先进的测序方法相结合，我们更深入地研究了在人类发展这个令人难以置信的阶段发生的关键变化，当时有如此多的怀孕不幸失败，”Zernicka-Goetz 说。
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