在某些哺乳动物中，平时一连的胚胎发育时间可以被调解，以增添胚胎和母体的生涯几率。这样的机制，被称为胚胎滞育，通常爆发在囊胚阶段，也就是胚胎植入子宫之前。在滞育时代，胚胎坚持游离状态，妊娠期因此得以延伸。这种休眠状态可以维持数周或数月，直到条件变得理想时，发育才会继续。只管并不是所有哺乳动物都接纳这种生殖战略，但通过实验可以诱发这种发育暂停能力。至于人类细胞能否对滞育的触发因素做出反应，这一直是一个未解之谜。
最近揭晓在《细胞》（Cell）杂志上、由柏林马克斯·普朗克分子遗传学研究所的Aydan Bulut-Karsl?o?lu实验室与维也纳奥地利科学院分子生物手艺研究所的Nicolas Rivron实验室相助举行的一项研究显示，人类细胞中控制胚胎滞育的分子机制似乎也是可操作的。
使用干细胞衍生模子研究人类的胚胎滞育
图片链接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1043262
图片信息：休眠的人类胚泡。
在研究中，科学家们没有对人类胚胎举行实验，而是使用人类干细胞及其衍生的囊胚模子，称为囊胚类。这些囊胚类是一种科学和伦理上的替换计划。研究职员发明，通过调控某个特定的分子级联反应，即mTOR信号通路，可以在这些干细胞模子中诱导出一种极其类似于滞育的休眠状态。“mTOR通路是小鼠胚胎生长和发育历程的主要调理者，”Aydan Bulut-Karsl?o?lu体现。“当我们用mTOR抑制剂处置惩罚人类干细胞和囊胚类时，我们视察到发育延迟，这意味着人类细胞具备使用分子机制来引发类似滞育反应的能力。”
这种休眠状态体现为细胞破碎镌汰、发育速率变慢以及附着能力下降。值得注重的是，进入此休眠阶段的能力似乎仅限于一个短暂的发育阶段。正如第一作者之一Dhanur P. Iyer所述，“囊胚类的发育时间可以在囊胚阶段被拉长，而这正是大大都哺乳动物举行滞育的阶段”。别的，这种休眠状态是可逆的，当mTOR通路重新激活后，囊胚类可以恢复正常发育。
改变胚胎发育时间的潜在意义
研究作者总结指出，人类可能和其他哺乳动物一样，具有暂时放慢发育历程的内在能力，只管这种机制可能不被运用。“这种潜力可能是一个我们不再使用的进化遗迹，”Nicolas Rivron说道，“虽然我们失去了自然进入休眠状态的能力，但这些实验批注我们仍可能保存了这一潜在能力。”关于基础研究来说，仍需探讨人类及其他哺乳动物细胞是否以相同或差别的途径进入休眠状态，并借此调解发育时间。
团队的发明为明确我们最初的发育历程提供了新的看法，可能为新的研究偏向翻开大门。“这项令人兴奋的相助证实晰在解决重大生物学问题时，连系各自专长的主要性，”Nicolas Rivron实验室的博士后研究员兼该研究的配合第一作者Heidar Heidari Khoei体现，“我相信这项研究不但强调了相助在推动科学前进中的主要作用，也为明确细胞在其发育旅程中怎样感知种种信号开发了新的可能性。”
团队的发明为我们明确早期发育历程提供了新的视角，并可能指导出新的研究偏向。“这项令人振奋的相助展示了在解决重大生物学问题时，融合各自专长的主要性，”Nicolas Rivron实验室的博士后研究员兼该研究的配合第一作者Heidar Heidari Khoei体现，“我相信这项研究不但强调了相助在推动科学生长中的主要角色，也为明确细胞在发育历程中怎样接受种种信号开启了新的可能性。”
杂志：Cell
DOI：10.1016/j.cell.2024.08.048
