一项由奥地利科技研究所、格拉茨大学和胡布勒支研究所的研究人员共同完成的研究发现,尽管在早期发育过程中,哺乳动物如小鼠、兔子和猴子的胚胎经历了一系列看似无序的细胞分裂和运动(http://www.maoyihang.com/sell/l_35/),但这些胚胎最终都能够形成高度有序的结构。这一研究结果已发表在2024年10月11日的《科学》杂志上,论文标题为“Temporal variabilIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)y and cell mechanics control robustness in mammalian embryogenesis”。
研究人员构建了一个全面的哺乳动物早期形态发生图谱,展示了从受精卵到囊胚阶段的发育过程。通过分析不同哺乳动物物种的胚胎发育情况,研究团队注意到,虽然细胞分裂的时间和方向在早期阶段表现出很大的随机性,但是到了八细胞阶段,胚胎的形状和结构开始趋同。
为了理解这一现象背后的机制,研究者们开发了一个物理模型,该模型揭示了细胞间力学相互作用如何引导胚胎从混沌走向有序。细胞之间的物理连接模式成为了理解胚胎结构的关键,而细胞力学则在其中发挥了核心作用。研究显示,细胞倾向于以降低表面能量的方式排列,这种自然倾向促使胚胎通过连续的重新排列达到稳定的形态。
这项研究不仅为我们提供了关于胚胎发育的新视角,还强调了混沌和有序在发育过程中的平衡作用。此外,该研究对于理解和改善疾病研究、再生医学以及辅助生殖技术等方面具有重要意义,特别是对于提高体外受精的成功率有着潜在的应用价值。