Nature子刊：RNA引導機制驅動細胞命運

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-06-01 14:06:00【大中小】

摘要：胚胎發育的早期階段包含了許多生命的奧秘。解開這些謎團可以幫助我們更好地理解早期發育和出生缺陷，并幫助開發新的再生醫學治療方法。

胚胎發育的早期階段包含了許多生命的奧秘。解開這些謎團可以幫助我們更好地理解早期發育和出生缺陷，并幫助開發新的再生醫學治療方法。

莫納什大學澳大利亞再生醫學研究所(ARMI)的研究人員利用強大而創新的成像技術描述了哺乳動物胚胎發育的關鍵時刻，他們的研究成果發表在《自然通訊》上。

圖1 研究人員利用創新成像技術描述了哺乳動物胚胎發育的關鍵時刻

首席研究員Jennifer Zenker博士解釋說:“在胚胎發生的幾天內，當胚胎變成16個細胞時，胚胎必須做出第一個艱難的決定——哪些細胞會產生胚胎，哪些細胞會成為胚胎外組織，例如胎盤。”

在這項研究中，研究小組發現了如何通過捕獲早期胚胎單細胞的內部組織來促進這一決策過程。

“核糖核酸(RNA)在這里起著關鍵作用。在16個細胞階段，RNA的不同亞型，稱為rnas, mrna和trna，被分類到細胞的兩端，稱為頂側和基側。RNA亞型的分布決定了下一代胚胎細胞的形態，”Zenker博士說。

圖2 活的16細胞期小鼠胚胎外細胞中頂端至基礎RNA梯度

有趣的是，雖然大多數mrna和trna仍然停留在頂端，但大多數rRNA分子搭便車到被稱為溶酶體的細胞器底部。盡管保留較少的總RNA含量，但外部16細胞階段細胞的頂端側包含完整的RNA集合和蛋白質生產所需的其他因子。

然而，密集的基側主要被rnas占據。子細胞獲得頂端側更活躍的蛋白質工廠，更容易轉化并專門化成未來的胎盤。子細胞保留了成為成年生物體的任何類型細胞的潛力，稱為多能性，接受較少的翻譯活性的rRNA。

圖3 植入前小鼠胚胎中亞細胞異質性的示意圖

這個決定和許多類似的決定，被稱為細胞命運，在發育過程中很重要，因為它決定了這些早期細胞如何形成最終的細胞類型，如皮膚細胞、心肌細胞和腦細胞。對于再生醫學來說，能夠協調細胞命運開啟了為許多疾病和病癥產生新的基于干細胞的治療方法的能力。

“就像在現實生活中一樣，細胞可以通過早期組織來影響自己未來的方向。我們的研究可能為預測和指導細胞命運決定開辟了新的途徑。”Zenker博士說。

參考資料：

[1] Apicobasal RNA asymmetries regulate cell fate in the early mouse embryo


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此文關鍵字：哺乳動物胚胎發育

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