胚の発達には実際には「休憩」が必要な場合があります。 「細胞」: オン/オフボタンを押すと、胚は眠ります
2024-09-29
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▎wuxi apptec コンテンツ チームによる編集
受精卵から完全な個体になるまでには、複雑な胚発生プロセスが必要です。おそらく、胎芽が発育を始めると、緩むことなく突き進み、一歩一歩突き進んでいくと思われるかもしれません。しかし実際には、胚の発生には一連の細胞分化と、発生を停止する休止期間などの特別な出来事が伴います。
ワディントンモデルによれば、胚の発達は、山の頂上の未分化で不安定な状態から盆地まで、丘の中腹を転がり落ちる小さなボールのようなもので、そこで最終分化した形態になります。しかし、多くの哺乳類は、胚の発育を一時的に遅らせ、胚を胚盤胞段階で停止させ、胚を保存するメカニズムを進化させてきました。。
この胚の休眠現象は、ホルモンの変化、飢餓、その他の要因によって引き起こされる可能性があり、悪条件下では胚の発育が停止することで、胚と母親の生存率が向上します。この期間中、胚は浮遊状態にあり、条件が良好であれば、胚は発生プロセスを再開します。科学者たちは多くの哺乳類でこの現象を観察してきましたが、ほとんどの研究は人間の胚には発育上の「休止期間」がないと考えています。cell誌に掲載された新しい研究で、マックス・プランク分子遺伝学研究所の科学者らは、外部からの介入を人為的に導入して、ヒトの胚発生の一時停止を引き起こすことができるかどうかを確認するという大胆な試みを行った。消す、胚の「休眠期間」を制御する分子機構はヒトの胚でも役割を果たす可能性があるこれは、将来の研究者が体外で胚の発生を制御し、体外受精胚の成功率を高めることができることを意味します。論文によると、倫理的問題のため、新しい研究では実験対象としてヒト胚を直接選択せず、ヒト幹細胞に基づく胚盤胞モデルを使用して探索を実施した。以前の研究で、著者らは、mtor 経路がマウスの胚発生に主要な役割を果たしていることを発見しました。マウス胚盤胞における mtor シグナル伝達を阻害するだけでも、胚の発生に似た一時停止を引き起こすのに十分であり、胚盤胞の発育を数週間制限することさえあります。。これらの発見に基づいて、著者らはヒト幹細胞胚盤胞モデルに mtor 阻害剤を追加しようとしましたが、未処理の対照群と比較して、mtor で下方制御された胚盤胞は胚盤胞が小さく、栄養外胚葉様細胞の数が多くなりました。これらの違いは、胚盤胞の発育過程が遅れ、阻害されていることを示しています。さらに、mtorが下方制御されると、胚盤胞の着床に関連するタンパク質の発現が減少し、胚盤胞が子宮内膜細胞層に着床する可能性が減少し、胚の発育プロセスがさらに制限されます。 「これは、mtorを変えることでヒトの胚に休眠のような現象を誘発できることを意味する」と、この研究の責任著者であるアイダン・ブルット・カルスリオグル博士は述べた。この休止状態は、mtor シグナル伝達経路が再活性化される限り、可逆的であり、胚盤胞モデルは通常の発生段階に入ります。。著者らは、人間も他の哺乳類と同様に、胎児の発育を遅らせる内部機構をまだ持っているが、妊娠中にはこの機構を積極的に活性化しないと考えている。しかし、この能力が存在する限り、生殖医療に重要な影響を与えることが期待されています。たとえば、体外受精した胚の場合、研究者はmtorシグナル伝達を制御することで胚の休眠を引き起こすことができ、胚の健康状態を評価するためのより長い期間を提供できます。胚の生存とその後の健全な発育を確保します。[2] mtor 活性はヒト胚盤胞段階の発育進行のペースを調整します。セル（2024）。 doi: 10.1016/j.cell.2024.08.048
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