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迄今最高分辨率人類胚胎發(fā)育圖面世

來源:科技日報(bào)2023-07-11 13:59:28


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科技日報(bào)北京7月10日電 (記者張夢然)美國研究人員使用熒光染料和激光顯微鏡這兩種常見的實(shí)驗(yàn)室工具,實(shí)時(shí)拍攝了迄今為止最詳細(xì)的人類胚胎發(fā)育圖像。發(fā)表在最近《細(xì)胞》雜志上的這一成果,使研究人員能在不對胚胎進(jìn)行基因改造的情況下研究其發(fā)育最初幾天的關(guān)鍵事件,而此前由于倫理問題,限制了某些成像技術(shù)在人類胚胎中的使用。

賓夕法尼亞大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家尼古拉斯·普拉赫塔表示,這是第一次真正能以細(xì)胞分辨率對發(fā)育早期階段的人類胚胎進(jìn)行成像,可看到單細(xì)胞以及它們在形成植入前胚胎時(shí)如何相互作用。

研究人員通常只能使用死后樣本來研究人類胚胎,因?yàn)樵S多標(biāo)記活細(xì)胞的工具都涉及對其進(jìn)行基因改造以產(chǎn)生熒光蛋白。普拉赫塔團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種使用熒光染料的方法,可簡單地將其添加到樣品中以標(biāo)記特定的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

本研究中使用的胚胎是捐贈(zèng)用于研究的,正處于發(fā)育的早期階段,每個(gè)僅由60—100個(gè)細(xì)胞組成,并且還沒有任何完全形成的組織或器官。團(tuán)隊(duì)使用了SPY650-DNA(一種標(biāo)記基因組DNA的熒光染料)和SPY555-actin(標(biāo)記形成細(xì)胞骨架的F-肌動(dòng)蛋白),再使用強(qiáng)大的激光掃描顯微鏡觀察了數(shù)十個(gè)活胚胎在發(fā)育的前40小時(shí)內(nèi)的情況。

研究人員可看到這些細(xì)胞分裂和染色體分離,甚至可實(shí)時(shí)捕獲染色體分離缺陷,新研究還能比較人類胚胎和小鼠胚胎中的關(guān)鍵事件,其中微小的不同可能在之后的子宮發(fā)育期轉(zhuǎn)化為相當(dāng)大的差異。

除了為研究人員提供新工具外,該成像技術(shù)還可促進(jìn)非侵入性篩選體外受精(IVF)胚胎方法的開發(fā)。該技術(shù)未來甚至可應(yīng)用于臨床,實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)胚胎跟蹤監(jiān)測。

(原標(biāo)題:應(yīng)用新型熒光染料方法標(biāo)記特定細(xì)胞結(jié)構(gòu) 迄今最高分辨率人類胚胎發(fā)育圖面世)

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