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科技日報記者?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驗室工具，實時拍攝了迄今為止最詳細的人類胚胎發(fā)育圖像。發(fā)表在最近《細胞》雜志上的這一成果，使研究人員能在不對胚胎進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。
使用熒光染料SPY650-DNA（藍色）和 SPY555-actin（粉色）對活體人類胚胎進行成像。圖片來源：羅賓·斯科里、安娜·多明戈-穆拉斯
賓夕法尼亞大學細胞生物學家尼古拉斯·普拉赫塔表示，這是第一次真正能以細胞分辨率對發(fā)育早期階段的人類胚胎進行成像，可看到單細胞以及它們在形成植入前胚胎時如何相互作用。
研究人員通常只能使用死后樣本來研究人類胚胎，因為許多標記活細胞的工具都涉及對其進行基因改造以產(chǎn)生熒光蛋白。普拉赫塔團隊開發(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記特定的細胞結(jié)構(gòu)。
本研究中使用的胚胎是捐贈用于研究的，正處于發(fā)育的早期階段，每個僅由60—100個細胞組成，并且還沒有任何完全形成的組織或器官。團隊使用了SPY650-DNA（一種標記基因組DNA的熒光染料）和SPY555-actin（標記形成細胞骨架的F-肌動蛋白），再使用強大的激光掃描顯微鏡觀察了數(shù)十個活胚胎在發(fā)育的前40小時內(nèi)的情況。
研究人員可看到這些細胞分裂和染色體分離，甚至可實時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，實現(xiàn)無創(chuàng)胚胎跟蹤監(jiān)測。
總編輯圈點：
當一個新生命呱呱墜地，人們總會感慨孕育的神奇。那么，在最初的最初，到底發(fā)生了什么？那些決定其能否健康成長的密碼，是否在早期階段就已經(jīng)寫好？盡管人類會對這些問題產(chǎn)生好奇，卻很難有完全符合倫理的手段，對人類胚胎成長過程進行跟蹤研究。本文介紹了一種熒光染料方法，可以標記特定細胞結(jié)構(gòu)，且不涉及對基因的改造。這樣一來，我們就可以對早期階段的人類胚胎進行成像，還可以跟蹤其是否在正常發(fā)育，對生命也能有更深理解。
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