干细胞可能为生育治疗提供助力

怀孕是一个非常复杂的过程，这一点可能并不令人惊讶。首先，一个精子必须找到出路并在输卵管中使卵子受精，之后卵子开始分裂。大约五天后，卵子变成囊胚，最终发育成胎儿。

但对于越来越多的人来说，由于影响精子或卵子质量的各种因素，以及胚胎植入子宫的问题，生育变得越来越困难。在丹麦，越来越多的人通过生育治疗寻求帮助，占所有怀孕的八分之一。

但治疗的成功率仍然很低，大约在20-30%之间，这取决于女性的年龄和生育能力。现在，哥本哈根大学的研究人员发现了一项突破，未来可能会使生育治疗更加成功。

“我们正在研究小鼠胚胎中的细胞，称为原始内胚层，也称为下胚层。我们发现这些细胞是独特的，可以独立生成胚胎。这尤其有趣，因为最近的一项研究表明，在临床研究中，原始内胚层是胚胎中唯一与高植入成功率相关的细胞类型，”该研究的第一作者博士生Madeleine Linneberg-Agerholm说。她补充道：

“这些细胞通常只为正常胚胎提供营养和支持，但当我们将它们分离出来时，它们可以独立地重塑胚胎，这是一个非常惊人的发现。”

他们还发现，在实验室中生长的原始内胚层干细胞在培养皿中以非常高的效率发育成“基于干细胞的胚胎模型”，称为类胚体。这些胚胎模型有可能成为非常重要的工具，可用于发现改善体外受精结果的新药物。

“这对于改善当前的不孕症治疗尤为重要，因为可塑性和鲁棒性可能是使胚胎能够在实验室中发现的异常环境条件下以及在转移到母亲体内的过程中存活的秘诀，”该研究的高级作者Joshua Brickman教授说。

这项研究是在小鼠身上进行的，但研究背后的研究人员已经开始研究在人类干细胞上进行类似的研究。

细胞创建书签

当胚胎开始发育时，它是一个单独的细胞，然后变成一群细胞，其中外层细胞将成为未来的胎盘，内层细胞将形成原始内胚层、未来的卵黄囊或外胚层，外胚层形成胚胎本身。

“囊胚发育的最后一步是原始内胚层。如果你把原始内胚层周围的所有东西都拿走，原始内胚层就会以某种方式‘记住’如何创建胚胎，并且它可以自己做到，”Joshua Brickman解释说，并继续道：

“我们还表明，原始内胚层中的这些细胞记得如何制造其他细胞类型，因为它们具有转录因子，这些转录因子位于DNA的重要调控序列（增强子）上，就像书签一样。在这些位点上，这些因子通常不会做任何事情，但可以在出现问题时记住要做什么。把基因组想象成一本书，这些书签就是提醒我们哪一页包含制造其他细胞类型的指令。”

缺失的环节？

研究人员希望他们的研究结果能够揭示如何提高体外受精治疗的成功率。同时，也让我们更多地了解为什么有些人一开始就很难怀孕。

“在女性难以怀孕的情况下，也可能是原始内胚层的缺陷导致了问题，因为它不仅提供营养，而且可能在修复损伤方面发挥重要作用。目前，这只是推测，但这种细胞类型作为成功植入的明确预测因子，确实令人好奇，”Joshua Brickman说。

目前，研究人员将专注于更多地了解原始内胚层的功能，并专注于如何改善他们现有的人类原始内胚层干细胞。

“我们相信这表明早期原始内胚层是一种在受损时可以再生缺失谱系的结构。由于我们已经产生了原始内胚层干细胞，对这些细胞及其指导信号的研究可能会促进体外受精治疗，”Joshua Brickman说。