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科技日報記者?張夢然
美國研究人員使用熒光染料和激光顯微鏡這兩種常見的實驗室工具，實時拍攝了迄今為止最詳細的人類胚胎發育圖像。發表在最近《細胞》雜志上的這一成果，使研究人員能在不對胚胎進行基因改造的情況下研究其發育最初幾天的關鍵事件，而此前由于倫理問題，限制了某些成像技術在人類胚胎中的使用。
使用熒光染料SPY650-DNA（藍色）和 SPY555-actin（粉色）對活體人類胚胎進行成像。圖片來源：羅賓·斯科里、安娜·多明戈-穆拉斯
賓夕法尼亞大學細胞生物學家尼古拉斯·普拉赫塔表示，這是第一次真正能以細胞分辨率對發育早期階段的人類胚胎進行成像，可看到單細胞以及它們在形成植入前胚胎時如何相互作用。
研究人員通常只能使用死后樣本來研究人類胚胎，因為許多標記活細胞的工具都涉及對其進行基因改造以產生熒光蛋白。普拉赫塔團隊開發了一種使用熒光染料的方法，可簡單地將其添加到樣品中以標記特定的細胞結構。
本研究中使用的胚胎是捐贈用于研究的，正處于發育的早期階段，每個僅由60—100個細胞組成，并且還沒有任何完全形成的組織或器官。團隊使用了SPY650-DNA（一種標記基因組DNA的熒光染料）和SPY555-actin（標記形成細胞骨架的F-肌動蛋白），再使用強大的激光掃描顯微鏡觀察了數十個活胚胎在發育的前40小時內的情況。
研究人員可看到這些細胞分裂和染色體分離，甚至可實時捕獲染色體分離缺陷，新研究還能比較人類胚胎和小鼠胚胎中的關鍵事件，其中微小的不同可能在之后的子宮發育期轉化為相當大的差異。
除了為研究人員提供新工具外，該成像技術還可促進非侵入性篩選體外受精（IVF）胚胎方法的開發。該技術未來甚至可應用于臨床，實現無創胚胎跟蹤監測。
總編輯圈點：
當一個新生命呱呱墜地，人們總會感慨孕育的神奇。那么，在最初的最初，到底發生了什么？那些決定其能否健康成長的密碼，是否在早期階段就已經寫好？盡管人類會對這些問題產生好奇，卻很難有完全符合倫理的手段，對人類胚胎成長過程進行跟蹤研究。本文介紹了一種熒光染料方法，可以標記特定細胞結構，且不涉及對基因的改造。這樣一來，我們就可以對早期階段的人類胚胎進行成像，還可以跟蹤其是否在正常發育，對生命也能有更深理解。
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