研究人员使用3D 成像与分子检测, 以发现新的洞察到哺乳动物怀孕的最早阶段-提供线索, 未解决的问题在怀孕。

辛辛那提儿童生殖科学司的调查人员2月9日在《 自然通讯》上发表了他们的数据。他们表明, 在小鼠, 子宫腺体必须连接和直接与胚胎沟通, 所以它将植入和开始怀孕。

"我们表明腺体通过建立两个实体之间的直接联系来滋养墓穴内的胚胎," 该研究的资深调查员Sudhansu k。腺体分泌物产生了胚胎发育所必需的分子。如果没有 Vangl2, 腺体就不会扩展并连接到胚胎, 胚胎也不能正确植入。

Vangl2 基因是重要的腺体延伸到胚胎, 根据研究小组, 其中包括共同第一作者贾元, 博士, 和文博邓, 博士, 两名成员的德伊实验室.

研究人员正在寻找解决怀孕问题的答案, 以帮助处理高出生率和婴儿死亡率, 这仍然是现代社会持续存在的健康挑战。据德伊德说, 这项研究只是在不断扩大的研究中试图解开基因、分子和生活方式的原因的一个谜题。

三维可视化
在他们的研究中, 研究人员对正常小鼠怀孕的早期阶段产生了前所未有的视觉和分子细节。然后, 他们将正常的小鼠怀孕与子宫细胞和腺体内膜上皮细胞中的 Vangl2 基因缺失进行比较。高度保守和存在的物种, Vangl2 基因产生一种蛋白质称为梵高样蛋白2。蛋白质有助于控制组织中的集体细胞运动和空间排列。

在正常的小鼠妊娠中, 研究人员表明, 从母体向发育胚提供重要分子支持的腺体从子宫内壁延伸到胚胎。这种连接发生在子宫内的植入腔内称为墓穴。研究表明, 腺体与胚胎在怀孕早期阶段保持联系。德伊德说, 这是为了确保一个称职的胚胎植入在墓穴中, 这是开始健康怀孕的关键步骤。

模拟怀孕
A photo of Wenbo Deng, PhD, Sudhansu K. Dey, PhD, and Jia Yuan, PhD.
研究相应的作者 Sudhansu, 博士, (中心) 与学习共同第一作者文博, 博士, (左) 和嘉园, 博士, (右)。

在阻断小鼠胚胎植入和妊娠后, 科学家们想揭开分子机制, 使腺体延伸到胚胎并促进植入。他们了解到, 一种生长因子蛋白称为 HB-egf (肝素结合的 egf, 如生长因子) 与 Vangl2 协调, 以启动这个过程。

血红蛋白-EGF 通常表达在胚胎和墓穴。为了模拟怀孕期间发生的情况, 研究人员将胚胎大小的珠子用 HB-表皮生长因子浸泡在小鼠子宫内。即使在没有植入胚胎的情况下, 血红蛋白-表皮生长因子携带的珠子也显示出植入样的反应, 并显示腺体-隐窝相互作用。

德伊和同事早先的研究发现, 血红蛋白表皮生长因子是植入过程中胚胎-子宫相互作用的最早分子标记之一。他说, 目前的研究增加了对生殖科学领域的重要新的洞察力, 显示了什么发生时, 血红蛋白表皮生长因子是由一个称职的早期胚胎表达。EGF 表达诱导的隐窝上皮与 Vangl2 的基因活动, 以直接沟通腺体和植入胚胎。

研究人员随后测试了在被删除 Vangl2 的小鼠体内使用 HB EGF 的情况。基因缺失导致小鼠子宫腺形成不正确和枯萎的植入室。虽然腺体连接到胚泡, 但它不足以支持植入。但是当研究人员对小鼠进行了 HB-表皮生长因子的作用时, 它通过修复子宫腺体和胚胎之间的墓穴和分子连接来挽救妊娠。

寻找人类的连接
据德伊和他的同事说, 目前的研究结果还不清楚如何适用于人类怀孕。这项研究为未来研究的可能性开辟了大门, 其他动物模型更接近人类怀孕。

德伊德说, 伦理问题限制了未来在人类怀孕期间对这些发现的调查。但他指出, 目前先进的影像技术, 包括某些形式的磁共振成像, 可能允许观察人类妊娠显示子宫腺相互作用的正常和异常妊娠。

他还说, 进一步的研究是有必要的, 以乙肝表皮生长因子作为治疗怀孕问题的潜力。但他强调, 目前的研究结果只允许关于小鼠怀孕的结论。

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