揭示了胚胎发育关键阶段的代谢途径

研究人员确定胚胎发育所必需的代谢途径，从而扩展胚胎形成方式的知识，以及如何为孕妇开发更安全的药物治疗方案东京 - 已经发现很多关于单个受精细胞如何通过细胞分裂的重复循环可以发育成一个完整的有机体。然而，在我们理解这些分裂细胞如何在胚胎发育的每个阶段适当地排列自身时，仍存在许多空白。

以东京医学和牙科大学(TMDU)为中心的研究人员通过展示特定代谢途径在胚胎中形成“原始条纹” 的重要性，已经在描绘子宫内这种发育方面迈出了重要的一步。这种原始条纹是一个沟槽，保持胚胎的对称性，并使其适当发展。

受精后，卵子反复进行细胞分裂，导致细胞球有2,4,8,16,32细胞，等等。然而，为了发育成完全成形的胚胎，球必须经历称为原肠胚形成的过程，由此它被转变成中空的球状三层结构。原肠胚的开始需要原始条纹。

为了阐明原始条纹的形成，该团队应用了一种工具，该工具使用小鼠胚胎干细胞簇来模拟胚胎发育。通过对这些胚胎模拟物应用多种药物，他们发现了许多阻止胚胎细胞正常发育和分化的药物。一些药物阻断了甲羟戊酸途径的功能，因此研究小组研究了这种代谢途径是否以及如何与原始条纹相关联。

“当我们将对降低胆固醇水平非常有用的药物他汀类药物应用于胚胎模拟物时，他们在与原条形成时相对应的时间内停止正常分化为心肌细胞，”研究合着者Ruoxing Yu说。“以这种方式干扰甲羟戊酸途径导致胚胎存活率降低。”

斑马鱼的等效实验是生物学研究的另一个有用模型，它证实通过阻断甲羟戊酸途径阻止了胚胎发育。然后该团队研究了这种阻塞的具体影响。他们发现它涉及停止一种称为法呢基化的蛋白质修饰; 特别是称为lamin-B的蛋白质。这通过在胚胎模拟物中打开或关闭lamin-B表达来证实，这影响了在原条中特异性表达的其他蛋白质标志物的表达。

“在原始条纹形成过程中，甲壳素途径和核糖核酸化酶参与的这一发现极大地提高了我们对胚胎如何通过原肠胚形成阶段进行编程的理解，”主要作者Yoshimi Okamoto-Uchida说。“这也很重要，因为他汀类药物被广泛用于降低胆固醇等目的，但禁止在孕妇中使用这些药物。我们的结果揭示了这些药物如何影响胚胎发育，这有助于理解他汀类药物的指导原则用于孕妇。“

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