令人难以置信的新技术让科学家实时观察胎儿发育
神经管在早期发育过程中“拉紧”。 (阿尔瓦雷斯等人,《细胞生物学杂志》,2024 年)
为了更近距离、实时地观察发育中的胎儿,并更好地了解出生缺陷和其他健康问题的潜在原因,科学家们转向了您可能意想不到的来源:鹌鹑蛋。
事实上,我们作为生物的最早发育与鹌鹑相似,并且由于它们的胚胎在卵内生长,因此可以相对容易地进行扫描。禽蛋有长期受到青睐科学家们用于胚胎研究。
在这里,澳大利亚的研究人员使用携带鹌鹑的蛋来表达荧光肽绑定到肌动蛋白形成早期胚胎结构的蛋白质,称为肌动蛋白细胞骨架。这种方法使他们能够观察细胞迁移并聚集在一起形成器官。
“我们第一次看到重要的早期发育过程的高分辨率实时成像,”说昆士兰大学发育生物学家梅兰妮·怀特。
“到目前为止,我们对植入后发育的大部分了解都来自于固定时间点的静态载玻片研究。”
研究小组能够看到心脏、大脑和脊髓形成的早期阶段。使用各种显微镜仪器来捕获荧光标记,该标记勾勒出了细胞的运动。
其中一项观察结果是神经管中枢神经系统的前身,当细胞连接在一起时被“拉紧”。
“我们看到细胞如何通过其突出物穿过开放的神经管接触另一侧——细胞形成的突出物越多,管子拉起来的速度就越快,”White解释。
“如果这个过程出现问题或被破坏,并且管子在人类发育的第四周内无法正确关闭,胚胎就会出现大脑和脊髓缺陷。”
也有类似的联系最终形成鹌鹑的心脏。
“我们能够对胚胎深处的心脏干细胞的丝状伪足进行成像,因为它们首先通过伸出突出物并抓住周围环境和彼此来形成早期心脏。”说白色的。
“这是第一次有人捕获细胞的肌动蛋白细胞骨架,促进实时成像中的这种接触。”
除了提供对早期生活的有趣见解外,这项研究对于增进我们对如何以及为何的了解也很重要发生。当连接过程失败时,可能会给发育中的婴儿带来问题。
看到这些生物转化在最小的规模上实时发生,在未来应该有助于减轻或至少识别出生缺陷的风险。该团队目前计划对使用这一过程的鹌鹑蛋进行更多研究。
科学家们正在不断改进以及他们的理解,通过这一点,我们可以努力使更多的怀孕尽可能健康。
“我们的目标是找到未来可以作为目标或用于筛查先天性出生缺陷的蛋白质或基因,”说白色的。
“我们对这种新的鹌鹑模型现在提供的实时研究发育的可能性感到非常兴奋。”
该研究发表于细胞生物学杂志。