体外受精胚胎可以诱导分化发育逮捕

为什么三分之二的体外受精(IVF)胚胎进入发育逮捕吗?一项新的研究发表在开放获取期刊6月30日公共科学图书馆生物学由安德鲁·哈钦斯的南方科技大学在深圳,中国;上海曙光医院的主任通,中国;和他的同事们显示许多存储为体外受精胚胎进行基因和代谢变化,抑制发展特征。这些结果有助于解释许多收获胚胎发育能力的丧失,和可能的策略增加胚胎发育能力的比例。

只有约30%的试管婴儿胚胎进展到囊胚阶段,圆形球的细胞开始形成细胞层,最终会发展成组织和器官。有多种假说来解释这个被捕的发展,但没有一个单一的解释完全支持了实验。动物模型提供了部分洞察人类的情况,因为在许多其他物种更高比例的外部受精卵在发展中取得成功。

了解这么多的能力人类胚胎进步中,作者观察胚胎基因表达在逮捕。他们发现胚胎的比例(称为1型)不能使的过渡使用存储母性基因转录激活胚胎的基因组。这组是区别于其他两组(类型2和3),这种转变发生的成功,但多个差别显示对这些基因重要的早期发展的动态事件。这些著名的包括减少活动的基因编码核小体(蛋白质组织DNA)和核糖体(分子合成蛋白质的工厂),以及调节的关键因素细胞分裂。

这种变化是细胞的特征输入静止,一个临时状态,和衰老,一个永久的失去分裂能力。胚胎的两种类型2和3显示低水平的glycolysis-a关键能源生产的——但是在氧化磷酸化水平不同,另一个能源生产系统。当作者对待这些胚胎与白藜芦醇,小分子(在其他影响)激活一组调节酶,超过一半的逮捕胚胎重新开始发展,但只有不到10%的囊胚阶段。

“我们的研究结果表明,许多体外受精胚胎进入senescent-like状态,”哈钦斯说,“代谢的变化基因表达防止发展进程。似乎可以克服这种逮捕了一些胚胎状态,但更多的工作将需要确定最好的策略。”

哈钦斯补充说,“人类胚胎非常困难的体外生长,这是一个主要问题治疗人类的生育能力。我们的研究表明一些生物过程导致逮捕;包括表观遗传和代谢问题在胚胎。”