抑制mTOR让人类囊胚“暂停”发育,这一发现或改变生殖治疗
抑制mTOR让人类囊胚“暂停”发育,这一发现或改变生殖治疗
近日,德国马克斯-普朗克分子遗传学研究所的Aydan Bulut-Karslioglu在Cell杂志上发表了一项突破性研究,揭示了mTOR信号通路在人类囊胚发育中的关键作用。研究团队发现,通过抑制mTOR活性,可以诱导人类多能干细胞和类囊胚进入一种类似于滞育的状态,这种状态在功能和分子水平上都是可逆的。这一发现不仅深化了我们对胚胎发育机制的理解,还为生殖治疗领域带来了新的希望。
mTOR信号通路与囊胚发育
mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)是一种关键的细胞内信号传导分子,它能够整合生长因子、营养物质和能量状态等多种信号,调控细胞生长、代谢和自噬等重要过程。在胚胎发育中,mTOR信号通路的作用尤为关键。研究表明,mTORC1(mTOR复合物1)的活性受到多种因子的精细调控,包括生长因子诱导的PI3K/Akt途径、氨基酸激活的Rag GTPase、能量状态调节的AMPK以及小G蛋白Rheb等。
在这项最新研究中,研究人员发现,通过减少mTOR信号通路的活性,可以诱导人类多能干细胞和类囊胚进入一种类似于滞育的状态。滞育是一种胚胎发育的暂停状态,通常发生在不利环境条件下,以保护胚胎免受损害。在这种状态下,胚胎的代谢活动显著降低,但其结构和功能得以完整保存,一旦条件适宜,即可重新启动发育进程。
可逆的滞育状态
研究团队通过使用mTOR抑制剂,成功诱导了人类囊胚进入滞育状态。更令人兴奋的是,这种状态是完全可逆的。当抑制剂被移除后,囊胚能够恢复正常发育,且其功能和分子特征与未处理的对照组没有显著差异。这一发现表明,mTOR信号通路在调控胚胎发育进程方面具有重要作用,同时也为控制胚胎发育的时机提供了新的可能性。
生殖治疗的新突破
这一发现对生殖治疗领域具有重要的潜在意义。在辅助生殖技术中,胚胎的发育调控和时间安排是关键环节。通过精确控制mTOR信号通路,医生可能能够更好地管理胚胎的发育进程,提高体外受精的成功率。此外,这一发现还可能为治疗某些与胚胎发育相关的疾病提供新的思路。
尽管这一研究仍处于基础科学阶段,但其潜在的临床应用前景令人振奋。随着进一步的研究,我们有望看到基于mTOR信号调控的新型生殖治疗方法的出现。这一发现再次展示了基础科学研究对推动医学进步的重要作用,也为未来的生育治疗开辟了新的研究方向。