科研突破：首次发现人类胚胎发育停滞两大原因

　　长沙晚报掌上长沙6月12日讯（全媒体记者 杨云龙 通讯员 冷丽智）记者今日从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉，该院林戈课题组参与的合作研究在国际顶尖学术期刊《细胞》（Cell）上发表，论文题为“Two distinct causes contribute to the low efficiency of human pre-implantation development（人类胚胎着床前发育低效的两个成因）”。该研究利用国际领先的荧光活细胞显微成像技术，首次实现了对人类胚胎着床前发育过程的“高清”动态观察。

　　随着科技的进步，在医保的支持下，辅助生殖技术（俗称“试管婴儿”）已经成为不孕不育的主要治疗手段，可是其效率依然受限，其中最大的瓶颈在于人类胚胎着床前的发育过程经常发生阻滞，但其具体发生机制尚不明确。

　　为此，北京生命科学研究所苏俊研究员、中信湘雅生殖与遗传专科医院林戈研究员、北京家圆医院徐小明副研究员、中国科学院动物研究所王红梅研究员、广东智慧医学国际研究院杨云研究员等组成研究团队，系统分析了超过150枚人类及食蟹猴胚胎中的2000余次卵裂事件，发现早期与晚期胚胎停滞分别由两种不同的机制驱动。

　　针对早期卵裂，研究团队发现人类与食蟹猴胚胎前五天发育过程中纺锤体（染色体分离机器）的异常率及其伴随的染色体错误率呈现出明显的阶段特异性：第一次卵裂期仅约5%，第二次卵裂期骤升至30%至45%，第三次卵裂期回落至5%，随后逐渐降至正常体细胞水平（约1%）。研究团队通过进一步的分析和验证，明确了纺锤体异常、染色体错误和胚胎细胞周期停滞之间的因果关系。

　　为了探明纺锤体异常在人类胚胎二细胞阶段高发的原因，研究团队聚焦于细胞内的微管细胞骨架组织中心——中心体。中心体在人类卵子发育过程中发生退化，但精子携带的两个中心粒可在受精卵中重新介导中心体的形成。通过一系列的机制实验，研究人员证实中心体对于着床前胚胎的纺锤体组装具有绝对必要性，其数目异常可直接诱导异常纺锤体的产生。进一步研究发现，人类胚胎在二细胞阶段首次复制中心体时的出错率同样约为40%。基于此发现，研究团队在二细胞阶段短暂施加半抑制浓度的中心体复制关键调控激酶PLK4抑制剂centrinone，成功阻断了胚胎中心体复制错误。值得注意的是，该策略对中心体数目正常的胚胎细胞无不良影响，未来有望用于早期胚胎停滞的临床干预。