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受控的水力压裂将哺乳动物胚胎塑造成形状

导读水力压裂或压裂是最常与页岩气开采相关的过程,但来自索邦大学的居里研究所和法国大学生物学跨学科研究中心的一组研究人员得出结论,自流式

水力压裂或压裂是最常与页岩气开采相关的过程,但来自索邦大学的居里研究所和法国大学生物学跨学科研究中心的一组研究人员得出结论,自流式压裂是将胚胎(这里是一只小鼠)从径向对称的细胞聚集移动到双侧对称的胚泡的机制。

发表于“科学”杂志的一篇题为“水力压裂和活动粗化定位小鼠胚泡管腔”的文章中,并在随附的Perspectives文章中标题为“胚胎自我压裂:哺乳动物胚胎使用受控水力压裂来塑造它们的形状”,团队的调查结果以明确的步骤进行。很多,我们已经知道了:

在植入之前,胚胎是一组致密的细胞,其径向或多或少地分开,保持大致球形。然后细胞变成双侧对称 - 胚泡 - 包含充满液体的囊胚腔,最终将成为胎儿的内胚胎细胞团,以及最终将成为胎盘的称为滋养外胚层的屏障。压裂发生在这两个步骤之间的阶段;它是细胞如何沿着第一轴将它们的排列从径向移动到左右对称。

使用高分辨率实时成像,该团队观察了在小鼠胚泡形成过程中对称性破裂的过程。像往常一样,细胞从受精卵分成两个细胞,然后是四个,依此类推,直到第五轮细胞分裂,当团队观察到“细胞 - 细胞连接处数百个气泡的同步出现”时,用加压水。

在这些气泡(微量)的形成过程中,细胞的主要粘附蛋白(E-钙粘蛋白)在边缘积聚。来自囊胚腔的加压流体被注入,就像在页岩气体压裂中一样,在两个粘性细胞膜之间,将它们分开并将它们的E-钙粘蛋白重新分布到新形成的微管的边缘的新位置。

经过一段时间的大量水力压裂,粗化阶段开始,一些气泡变大,然后较大的微容聚集,直到它们形成一个大腔,将胚胎细胞团移位到胚泡的一半。

虽然这是第一次在活体小鼠胚泡中观察到自我压裂过程,但这并不是研究人员第一次观察到微流体粗化过程。该研究的作者报告称,由于细胞外基质中的液体压力,渗透扰动或定向离子转运,已经在体外观察到类似的加压液泡破坏细胞 - 细胞 - 细胞 - 细胞外基质界面。

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