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清華大學6月12日宣布，其研究團隊通過先進的長時程顯微成像技術，在國際上首次拍攝到人類着床前胚胎髮育5天連續過程的高清畫面，發現人類胚胎發育停滯“高發”原因。該成果在線發表於國際學術期刊《細胞》。
試管嬰兒技術為不孕不育患者帶來了更多可能。然而，試管嬰兒的成功率仍存侷限。臨床研究顯示，在受精至囊胚形成的5天內，超過一半的人類受精卵會發生發育停滯，無法移植回母體內着床，這成為限制妊娠的主要因素。
為破解此難題，清華大學生物醫學交叉研究院助理教授、北京生命科學研究所研究員蘇俊帶領團隊，自主研發可對胚胎持續高清成像的高通量雙視野活細胞光片顯微鏡，大大提高成像數據的信息量。團隊系統分析超過150枚人類和食蟹猴胚胎中的2000多次細胞分裂，發現超七成的早期（前3天）停滯胚胎在第二次卵裂時均發生了紡錘體異常。
紡錘體是細胞分裂期間出現的一種“紡錘狀”的細胞骨架結構。蘇俊介紹，人類胚胎通常會經歷多次卵裂，每次卵裂，細胞都需要通過紡錘體將染色體平均分配到兩個子細胞。實驗結果表明，第二次卵裂時的紡錘體異常會直接導致染色體異常，繼而在三次分裂內引發胚胎細胞周期停滯。
進一步研究發現，細胞裡的“細胞骨架組織中心”，即中心體，對人類着床前胚胎的紡錘體組裝至關重要，其數目異常能直接誘導異常紡錘體的發生。
基於以上發現，研究人員在第二次卵裂階段短暫加入半抑制濃度的中心體複製調控蛋白的抑制劑，成功將中心體正常細胞的比例從40%提升至80%，極大降低了胚胎中心體複製錯誤的發生概率，且不會對中心體數目正常的胚胎細胞產生不良影響。
“這有望用於早期卵裂停滯的臨床防治。”蘇俊表示，團隊還將持續開發新型顯微成像技術，助力建立更高效安全的胚胎發育評估體系，提高胚胎着床效率。
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