世界首创：科学家拍摄人类胚胎植入的确切时刻

科学家们有史以来第一次拍摄了通往新人类生命的关键步骤——打开一个”黑盒子' 的早期发展，并可能有助于生育治疗.

今天活着的每个人曾经只不过是一团自由漂浮的细胞，寻找一个合适的地方来称之为家。尽管困难重重，我们的胚胎还是做到了：它们与我们母亲的身体融为一体。

这一成就被称为着床，发生在子宫深处，到目前为止，科学家们只拍摄了这一现象的快照。

超声波需要数周时间才能在黑暗中瞥见任何东西。

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现在，一个新系统可以让研究人员更仔细地研究这个令人惊讶的侵入性过程。延时录制展示实验室中的人类胚胎积极渗透基于胶原蛋白的基质，以形成用于连接和进一步生长的空腔。

“我们第一次能够看到人类胚胎植入的动态展开，”巴塞罗那科学技术研究所 （BIST） 的资深作者兼生物工程师塞缪尔·奥约斯内格罗斯 （Samuel Ojosnegros） 告诉 ScienceAlert。

“我们打开了一扇通往以前隐藏的发展阶段的窗口。”

实验是在实验室里进行的，而不是在真正的子宫里;然而，Ojosnegros 和他的同事开发的平台为捐赠的胚胎重新创建了正确的结构环境和营养物质。

这是关键步骤，在自然条件下很容易出错。大约 60% 的失败妊娠发生在植入期间或植入后不久，这使得这个阶段成为生命的关键瓶颈。

与仅从表面侵入基质的小鼠胚胎相比，研究人员发现人类胚胎钻得很深，将自己完全包裹在胶原蛋白基质中。

“我们的技术使我们能够精确定位胚胎施加力的位置，我们发现它施加了巨大的机械力来植入和侵入，”Ojosnegros 说。

“这意味着小鼠研究只能让我们了解人类植入。”

人类胚胎通常在受精后五到六天（当卵子和精子相遇时）植入。在这个阶段，胚胎是一簇 100 到 200 个细胞——太小了，无法用超声波看到。

过去，这意味着研究人员可以主要在实验室观察胚胎发育的前五天。

Ojosnegros 和他的同事开发的新子宫模型拓宽了窗口，将胚胎观察扩展到最初的第一阶段之外。该技术可用作平面凝胶或液滴，以 2D 或 3D 观察胚胎植入。

当囊胚留在扁平凝胶的顶部时，可以看到它们与胶原蛋白表面结合，然后侵入胶原蛋白表面。

与此同时，当它们被放置在液滴内时，胚胎似乎将母亲组织的胶原纤维“拉”向其中心，重塑环境在他们身边.

该研究的主要作者 来自 BIST 的 Amélie Luise Godeau 和她的团队推测，胚胎正在以某种方式将母体环境与自身组织联系起来。

子宫壁可能对此做出的反应超出了研究的范围。这胶原蛋白基质不是使用人类子宫细胞制成的，因此只能提供一半的画面。

然而，这种限制也提供了一个优势。可以调整基质的组成，以了解人类胚胎如何对可能改善植入的不同环境或化合物做出反应。

“例如，通过我们的分拆，Serabiotics，并与制药公司合作基立福，我们开发了一个蛋白质补充剂可以在诊所使用以提高植入率，“Serabiotics 的联合创始人 Ojosnegros 说。

该研究发表在科学进步.

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