Nature发表重要研究成果 抑制mTOR可以暂停胚胎发育

【字体: 时间:2016年11月25日 来源:生物通

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  加州大学的研究人员发现,抑制细胞生长的主要调控子mTOR,可以在体外暂停小鼠囊胚的发育,使这些早期胚胎处于而可逆的暂停状态。这项研究于十一月二十三日发表在Nature杂志上,为辅助生殖、再生医学、衰老和癌症研究带来了重要启示。

  

生物通报道:加州大学的研究人员发现,抑制细胞生长的主要调控子mTOR,可以在体外暂停小鼠囊胚的发育,使这些早期胚胎处于而可逆的暂停状态。这项研究于十一月二十三日发表在Nature杂志上,为辅助生殖、再生医学、衰老和癌症研究带来了重要启示。


研究人员指出,囊胚通常在体外只能持续一、两天,但mTOR抑制剂处理的囊胚能持续四个星期。去除mTOR抑制剂的时候,胚胎可以快速恢复正常生长,植入母体之后还能发育成健康的小鼠。

研究显示,mTOR抑制剂也可以在体外暂停来自小鼠囊胚的胚胎干细胞。这些药物能够减少基因组中大多数基因的活性,只有少数本身起抑制作用的基因例外。研究人员测试了不同的mTOR抑制剂,发现一种新药Rapa-Link最有效。

进一步研究表明,阻断mTOR在囊胚诱导的休眠状态,与小鼠暂停早期妊娠的天然现象几乎完全一样。这种滞育现象在动物界相当普遍,准妈妈通过这种途径在食物匮乏或者遭遇压力的时候延迟妊娠。

这项研究有望对辅助生殖领域产生很大影响。胚胎一旦达到囊胚期就会快速退化,这是体外受精目前的一大限制。暂停囊胚发育可以避免冷冻胚胎,让人有更多时间在植入前检测囊胚的基因缺陷。

mTOR抑制剂已经进入临床试验治疗特定癌症,但从这项研究看来它们的效果并不一定理想。mTOR抑制剂也许可以很好的延缓癌症生长和缩小肿瘤,但会留下休眠的癌症干细胞导致癌症死灰复燃。人们可能要用另一种药物特异性杀死这些休眠细胞。

剑桥大学的科学家们此前在Nature和Nature Cell Biology杂志上同时发表两篇文章,展示了他们研究人类胚胎取得的突破性成果。人类胚胎必须在受精第七天植入子宫,只有这样胚胎才能够存活并进一步发育。研究人员开发了能够支持人类胚胎发育13天的体外培养体系。(更多信息请参见:Nature突破人类胚胎研究的极限

前不久Cell杂志发表的一项研究显示,早在胚胎只有四个细胞的时候,这些细胞就已经各不相同了。剑桥大学和EMBL-EBI的研究人员建立了胚胎发育的小鼠模型,用最新测序技术检测单细胞水平上的基因活性。研究显示,四个胚胎细胞之间一些基因活性存在着明显差异。(更多信息请参见:Cell封面文章:生命之初的秘密

随着生活节奏的加快和社会压力的增大,我国的不孕不育患者已超过了5000万。越来越多的人们开始求助于体外受精技术IVF,也就是我们常说的试管婴儿。Nature Communications杂志发表的一项新技术,能使IVF的胚胎筛选变得像挑水果一样简单。斯坦福大学的研究人员指出,在受精后一小时捏一捏受精卵的硬度就能非常准确预测它的活力,太硬或者太软都不合适。(更多信息请参见:捏捏看,这是不是个好胚胎

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Inhibition of mTOR induces a paused pluripotent state. Nature

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