科学家以前所未有的3-D细节观察小鼠子宫中的胚胎植入
近日,美国加州大学旧金山分校的研究人员利用新的实验室成像技术,对实验室动物和人体组织的怀孕早期阶段进行了前所未有的详细观察。这一技术有望使人们对怀孕障碍的了解取得快速进展,并提高体外受精技术的成功率。
在老鼠身上,团队首次可视化时子宫内膜的变化如何影响早期胚胎的植入使口袋探查,以及子宫腺体及其导管——也可视化全部在这里第一次重新定位自己的网站植入,可能在胎盘和脐带发育之前帮助滋养胚胎。研究人员还展示了他们研究人类子宫的方法的实用性,通过观察在子宫切除术中切除的子宫组织中的子宫腺。
该研究的最终版本于2016年12月13日在线发表在该杂志上发展-是由里普拉·阿罗拉博士领导的,她是加州大学旧金山分校妇产科和生殖科学副教授戴安娜·莱尔德博士实验室的博士后研究员,也是这篇新论文的资深作者。
莱尔德说,“在子宫内发现胚胎中的胚胎中始终是针对性的胚胎,但这种技术将使一系列从未如此可能的实验。”“我们希望终于了解早期怀孕的方面,这仍然是一个谜,例如胚胎如何在子宫内找到它的家,并且需要成功植入的是什么因素。一旦我们能够理解这些过程通常如何发生这种过程,我们可以还请某些遗传突变导致怀孕失败的原因,研究了普通家庭产品中的化学品等环境毒素的潜在危险,甚至学习了为什么代谢疾病和肥胖似乎妥协。能够在小鼠中进行这些实验会有所帮助我们理解怀孕的是什么也在人类中取得成功。“
新揭示子宫衬里的子宫腺和口袋可能支持早期胚胎
能够在施肥时从施肥中生长胚胎,直到它能够植入母亲的子宫衬里导致理解过程在受精后几周内对胚胎生存至关重要的进步。另一方面,莱德在此期间滞后,母亲的子宫环境如何与胚胎进行物理相互作用并导致其增长造成贡献,部分是因为它首先发现和研究胚胎时植入物在uterus中,现有技术非常困难且耗时。
为了解决这一差距,UCSF团队在其完整的子宫周围环境中应用了3-D成像和分析的方法,这些方法是他们以前开发的卵巢的完整子宫周围环境。该方法涉及在实验室中化学“清除”子宫组织,然后使用荧光标记的抗体来突出子宫衬里的不同组分。胚胎和子宫腺体的组织和3-D渲染的成像依赖于由UCSF病理部经营的再生医学和生物成像开发中心的计算图像分析资源支持的高端共聚焦显微镜核心。
利用他们的新方法,研究小组观察到,当子宫内膜接近胚胎植入的接受窗口时,它会广泛折叠。进线褶皱的几何形状胚胎研究小组发现,Dwell很重要,因为植入缺陷的基因突变具有不正确的折叠模式。
影像学技术还显示了难以捉摸的子宫腺体的结构,长期以来,人们一直猜测子宫腺体是用来滋养新植入的胚胎的。该研究小组首次观察到,子宫腺体通过狭窄的导管与子宫内膜相连,并且在植入时,这些腺体和导管的形状和方向发生了巨大的变化:像向日葵面向太阳一样向胚胎方向伸展和改变方向。
阿罗拉说:“你可以通过看这些腺体的方向,马上判断出胚胎的位置。”“这是以前没有人能够观察到的。这些glands-which其他技术总是显示的漂浮在周围空间uterus-actually连接对植入子宫和成长的内部网站表明他们可能分泌因素,准备接受胚胎和子宫内膜可能支持胚胎在其前几天。”
这项技术旨在推动对怀孕早期阶段的了解取得新的进展
研究人员也使用他们的技术作了初步观察子宫腺体的结构在人类子宫组织NIH加州大学旧金山分校人类子宫内膜组织和DNA,其中包含样品的女性接受子宫内膜活检或子宫切除术,由作者琳达Giudice,医学博士,博士,加州大学旧金山分校的妇产科教授,妇科和生殖科学。
研究小组检查了处于月经周期增殖阶段的子宫,这个阶段的子宫腺体正在扩张,为可能接受受精的胚胎做准备,他们发现人类子宫内膜的几何形状比老鼠的复杂,但在人类子宫中,子宫腺体的密度和组织显得更为复杂。研究人员希望未来的实验能够揭示,人类子宫是否会像老鼠那样,通过形成子宫袋和重新定位腺体来对植入做出反应。
在未来,研究人员称,新的3-D成像方法对于了解和希望治疗怀孕疾病以及提高通过体外施肥产生的胚胎植入的健康成功率,这仍然是其特征很多不确定性。
莱尔德说,“这种新怀孕的新问题让我们对胚胎如何在子宫内找到其家庭的新问题以及需要成功植入的因素,”莱德说。“一旦我们能够了解这些过程如何正常发生,我们也可以提出为什么某些基因突变导致怀孕失败,研究环境毒素的潜在危险,如普通家庭产品中的化学品,甚至为什么代谢疾病和肥胖似乎似乎妥协植入。“
“我们认为子宫内膜的这些变化对成功怀孕很重要,”她补充说。“事情在最初阶段的好坏可能会对以后产生很多影响。”
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