研究新動向—我國科學(xué)家揭示胚胎發(fā)育新機制

中科院動物所段恩奎和王海濱實驗室通過小鼠遺傳學(xué)模型，揭示了植入初期胚胎—子宮軸向建立對胚胎發(fā)育的重要性，并證實了子宮信號可指導(dǎo)胚胎植入時的正確定向。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《細(xì)胞研究》雜志。

早在100多年前，解剖學(xué)家就發(fā)現(xiàn)在哺乳動物的囊胚進入子宮后，其植入時建立的胚胎軸向與子宮軸向保持高度一致，并且把此現(xiàn)象稱作胚胎定向。然而，胚胎在植入時的定向?qū)罄m(xù)發(fā)育的重要性尚缺乏直接的實驗證據(jù)。

研究人員對植入前后子宮中表達的發(fā)育相關(guān)基因進行原位雜交等系統(tǒng)篩選后發(fā)現(xiàn)，Notch信號通路的多個成員在植入前后的子宮中呈現(xiàn)有序的時空分布，推測其可能參與該時期的子宮腔形變過程。隨后，在特異性敲除小鼠子宮中Notch通路的核轉(zhuǎn)錄因子RBPJ后發(fā)現(xiàn)：在RBPJ缺失的子宮中，胚胎植入雖然能按時發(fā)生，但由于子宮腔保留多余分支，無法*形成一個狹長的縫隙，導(dǎo)致落入這些分支的胚胎以錯誤的方向建立其胚胎發(fā)育軸向。這種植入初期出現(xiàn)的胚胎—子宮軸向錯位，進而在植入后的胚胎發(fā)育中產(chǎn)生“失之毫厘、謬以千里”的影響，導(dǎo)致大量胚胎發(fā)育在蛻膜化到胎盤形成期間死亡。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，RBPJ在植入前的子宮中通過與雌激素受體結(jié)合，調(diào)節(jié)雌激素效應(yīng)基因的表達進而促使子宮腔從分支樣結(jié)構(gòu)變?yōu)楠M縫狀。RBPJ缺失的子宮腔由于保留多余的分支（與子宮軸方向不一致），形成一個個“陷阱”，落入這些“陷阱”的胚胎由于建立了錯誤的發(fā)育軸向而走向死亡。

此外，研究組還發(fā)現(xiàn)RBPJ在植入后的子宮中通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶的表達對子宮基質(zhì)蛻膜進行改造，使子宮蛻膜的改造進程與胚胎軸向的延伸協(xié)調(diào)同步。（宗華）

《中國科學(xué)報》 (2014-07-03 第1版 要聞)