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在哺乳动物胚胎首次细胞命运决定过程中，YAP 定位影响细胞命运，但相关机制不明。研究人员通过定量活成像监测 YAP 及细胞特征，发现 ICM 细胞低核 YAP 水平靠细胞周期机制建立，且细胞、核形状变化不影响 YAP 定位，为理解胚胎发育机制提供依据。
在神奇的生命孕育旅程中，胚胎发育初期的细胞命运抉择至关重要。哺乳动物胚胎里，内细胞团（ICM）细胞会发育成胎儿本体及其他胚外组织，而滋养外胚层（TE）细胞则是胎盘的前体。这两种细胞的命运分化，是一个伴随着多轮细胞分裂、细胞位置和形态变化的渐进过程。
细胞命运的确定并非一蹴而就，它受到来自细胞环境的信号、不对称遗传的因素等多种影响。在这个过程中，Yes 相关蛋白（YAP）起着关键作用，它是细胞命运选择的重要决定因素，其亚细胞定位由 Hippo 信号通路调控。当 YAP 定位于细胞核时，它能与转录因子 TEAD4 相互作用，激活调控 TE 的Cdx2基因，抑制调控 ICM 的Sox2基因表达。此前研究发现，细胞极性 / 相对暴露表面积（REA）与 YAP 亚细胞定位相关，同时 YAP 在其他系统中对机械力有响应。然而在胚胎中，YAP 对细胞动态变化的响应机制仍不清晰，比如细胞或核形状变化是否直接影响 YAP 定位也尚无定论。
为了解开这些谜团，美国普林斯顿大学的研究人员开展了深入研究。他们利用定量活成像技术，对内源标记的 YAP 进行动态监测，同时观察细胞几何特征和细胞周期进程。研究结果显示，建立 ICM 细胞所需的低核 YAP 水平，很大程度上是由与细胞周期相关的被动机制实现的。而且，与预期不同的是，机械扰动引起的细胞和核形状变化，并不会影响胚胎中 YAP 的定位。这一研究成果发表在《Developmental Biology》上，为深入理解胚胎发育过程中细胞命运决定的分子机制提供了重要依据，有助于进一步揭示生命起源的奥秘，也为相关生殖医学研究和治疗提供了潜在的理论基础 。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是使用Yap-miRFP670报告小鼠品系，该品系中内源性Yap被荧光标记，便于直接观察 YAP 动态；二是在 2 - 细胞期胚胎注射H2B-miRFP720 mRNA 来同时可视化细胞核；三是利用活成像技术，从 8 - 细胞阶段到 32 - 细胞阶段对胚胎进行实时观察记录。
活成像观察内细胞团和滋养外胚层分离过程中核 YAP 动态
为全面观察首次细胞命运决定过程中核 YAP 的动态变化，研究人员选用Yap-miRFP670报告小鼠品系，通过雌雄同型小鼠杂交获得纯合的Yap-miRFP670胚胎。在 2 - 细胞期分离胚胎并注射H2B-miRFP720 mRNA 后，从 8 - 细胞期（胚胎发育第 2.5 天）到 32 - 细胞期（约胚胎发育第 3.5 天）进行活成像。该实验通过直接观察和追踪，为后续研究提供了基础数据，让研究人员得以捕捉到 YAP 在细胞命运决定关键阶段的动态变化情况。
研究结论与讨论
细胞在胚胎发育早期获得命运的过程，伴随着从母源到合子基因产物的转变、细胞位置和形状的动态形态变化以及细胞周期的进行。此前研究多聚焦于分析 YAP 的核质定位，而本研究借助活成像技术，探究了植入前胚胎的卵裂球如何整合多种信号来调节 YAP 的水平和亚细胞定位。研究发现，多种因素协同影响 YAP 动态，细胞周期相关机制在建立 ICM 细胞低核 YAP 水平中起重要作用，而细胞和核形状变化对 YAP 定位无明显影响。这一研究成果为理解胚胎发育早期细胞命运决定的分子机制提供了新视角，填补了该领域在 YAP 动态响应方面的部分空白，为后续相关研究指明了方向，对深入探究胚胎发育进程、解决生殖医学相关问题具有重要意义。
