ชม: นักวิทยาศาสตร์บันทึกภาพการตกไข่ตั้งแต่ต้นจนจบเป็นครั้งแรก

การตกไข่เป็นช่วงเวลาสำคัญในชีวิตที่ต่อเนื่องกัน แต่เราก็ยังรู้เรื่องนี้น้อยมาก

นั่นคือสิ่งที่กระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์ที่ Max Planckสถาบันสหสาขาวิชาชีพใช้แบบจำลองเมาส์เพื่อจับภาพปรากฏการณ์ทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบเป็นครั้งแรก

ในมนุษย์ การตกไข่เกิดขึ้นเมื่อไข่ถูกปล่อยออกจากถุงที่เต็มไปด้วยของเหลวที่เรียกว่าฟอลลิเคิลภายในรังไข่ จากนั้นไข่นี้จะ 'กระโดด' ข้ามไปยังท่อนำไข่ ซึ่งไข่จะออกไปในที่สุด ไม่ว่าจะได้รับการปฏิสนธิในรูปของทารก หรือไม่ได้รับการปฏิสนธิเมื่อมีประจำเดือน

รูขุมขนหลายอันที่มีไข่จะพัฒนาในแต่ละรอบประจำเดือน โดยได้รับการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญเซลล์ 'คิวมูลัส'ที่ช่วยในการพัฒนาโอโอไซต์แต่ละอันให้เป็นไข่ที่โตเต็มที่หรือไข่

แต่จะมีรูขุมขนเพียงเซลล์เดียว ซึ่งเป็นเซลล์ที่ใหญ่ที่สุดและได้รับการพัฒนามากที่สุด ซึ่งมักจะถึงการตกไข่ โดยที่รูขุมขนจะแตกเหมือนปาร์ตี้ป๊อปเปอร์ ปล่อยของเหลวฟอลลิคูลาร์ เซลล์คิวมูลัส และแน่นอนว่าไข่ เพื่อเริ่มต้นการเดินทางไปยังมดลูก

ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์ขั้นสูง ทีมงานที่นำโดยนักชีวเคมีของ Max Planck Melina Schuh ได้เห็นภาพกระบวนการตกไข่ทั้งหมดในรูขุมขนของหนู

“หากไม่มีระบบถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูง ไม่สามารถจับภาพการเปลี่ยนแปลงของการตกไข่ที่ซับซ้อนและรวดเร็วได้” Schuh กล่าวกับ ScienceAlert

"ขณะนี้ ด้วยระบบเพาะเลี้ยงที่พัฒนาขึ้นใหม่ของเรา ซึ่งเข้ากันได้กับกล้องจุลทรรศน์เชิงปริมาณขั้นสูง เราสามารถสังเกตกระบวนการตกไข่ทั้งหมดได้แบบเรียลไทม์และในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน"

การสอดรู้สอดเห็นช่วงเวลาที่ใกล้ชิดที่สุดครั้งหนึ่งของร่างกายไม่ใช่เรื่องง่าย ฟอลลิเคิลที่จับการตกไข่ในวิดีโอเหล่านี้เป็นฟอลลิเคิลของหนูดัดแปลงพันธุกรรม และพวกมันยังมีชีวิตอยู่อดีตวิฟซึ่งหมายถึง 'ภายนอกร่างกาย' ซึ่งโดยปกติแล้วไม่ใช่สภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดในการทำให้รูขุมขนมีอารมณ์

ทีมงานใช้เวลาประมาณหนึ่งปีในการทดสอบจานถ่ายภาพและเงื่อนไขการเพาะเลี้ยงที่สร้างขึ้นเองเพื่อโน้มน้าวให้ฟอลลิเคิลในจานเพาะเชื้อปล่อยไข่ออกมาภายใต้กล้องจุลทรรศน์

แต่มันก็คุ้มค่าด้วยการเล่นซ้ำคนแสดงจากมุมมองที่แตกต่างกัน โดยที่ 'ตัวละคร' ต่างๆ ของกระบวนการถูกเน้นไปที่วิดีโอต่างๆ

ตัวอย่างเช่น ในวิดีโอนี้ เยื่อหุ้มเซลล์จะถูกเน้นด้วยโปรตีนเรืองแสงสีเขียว ในขณะที่โครโมโซมจะสว่างขึ้นเป็นสีม่วงแดง เราสามารถมองเห็นไข่เซลล์เดียวได้อย่างชัดเจนที่กึ่งกลางของกรอบด้านซ้าย และในกรอบด้านขวา เมื่อซูมเข้า DNA ของไข่จะบิดตัวไปรอบๆ ในรูปแบบไมโอซิส เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับช่วงเวลาที่จะแตกออก

ในวิดีโออื่น มีการใช้โปรตีนเรืองแสงสีเขียวเพื่อติดตามและสร้างพื้นผิวของโอโอไซต์ขึ้นมาใหม่ในสามมิติแทน โดยเน้นว่ามันบิดเบี้ยวและไหลออกมาอย่างไร โดยเคลื่อนจากศูนย์กลางของฟอลลิเคิลเพียงหนึ่งชั่วโมงก่อนที่จะพุ่งทะลุบริเวณที่แตกออกในช่วง 10 นาทีสุดท้าย 20 นาที

รายละเอียดระดับนี้เป็นความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่สำหรับการวิจัยด้านการสืบพันธุ์ และเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าในวิดีโอเหล่านี้มีปัจจัยกี่ประการที่ทำให้ไข่สามารถปฏิสนธิได้

“ตอนนี้เมื่อเราเห็นภาพการตกไข่แล้ว เราก็สามารถเริ่มค้นพบได้ว่าการตกไข่มีความบกพร่องอย่างไรในสภาวะต่างๆ เช่น โรคถุงน้ำรังไข่หลายใบ (PCOS) ซึ่งการตกไข่ไม่ได้เกิดขึ้นตามปกติ” นักชีววิทยาด้านการเจริญพันธุ์คริสโตเฟอร์ โธมัส บอกกับ Science Alert

“ด้วยการทำความเข้าใจวิธีการที่แม่นยำในการควบคุมการตกไข่อย่างไม่ถูกต้องในสภาวะเช่นนี้ เราอาจสามารถช่วยผู้ที่ได้รับผลกระทบบรรลุเป้าหมายในการมีลูกได้ง่ายขึ้น” ทาเบีย ลิเลียน มาร์กซ์ นักวิจัยทางการแพทย์กล่าว

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในชีววิทยาเซลล์ธรรมชาติ-