A*STAR 分子和细胞生物学研究所 (IMCB) 的研究人员开发了先进的显微镜技术来实时监测胚胎发育,揭示哺乳动物细胞在胚胎生命的最早阶段如何分化。这些发现与新颖的成像技术相结合,在塑造体外受精(IVF)和植入前遗传诊断(PGD)等辅助生殖程序的执行方式并使这些程序更加有效方面具有巨大潜力。
在全球范围内,越来越多的女性依赖辅助生殖手术。例如,仅新加坡在 2015 年就实施了 6000 多个辅助生殖周期,比 2012 年增加了 1000 多个周期。
目前的体外受精程序主要通过可观察的测量来评估胚胎是否适合植入母体,例如测量胚胎的生长速度是否正常。另一方面,胚胎的PGD是通过分析随机提取的胚胎细胞的遗传缺陷来进行的,假设植入前胚胎内的所有细胞都是相同的,并且去除单个胚胎细胞不会影响整体发育胚胎植入后的情况。
目前认为植入前胚胎中的每个细胞都是相同的,与此相反,IMCB 的研究小组证明,这些细胞实际上是分化的,并且可能在以后的发育中发挥非常不同的作用。通过设计新的尖端实时成像技术,研究人员能够检查植入前小鼠胚胎中的每个细胞,而不会干扰其发育。他们观察到每个细胞中某些蛋白质与其靶基因结合的方式存在差异。科学家们还观察到,胚胎发育的每个阶段的细胞行为都存在差异。由于小鼠胚胎在早期发育阶段与人类胚胎非常相似,因此研究结果表明,植入前人类胚胎中的细胞也不相同。