近期,加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員的課題組發(fā)現(xiàn),通過局部抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)可以誘導(dǎo)小鼠囊胚生成可逆的“暫停生長”狀態(tài)。這種“暫停”狀態(tài)與自然條件下母體的滯育期相似。相對應(yīng)的是,去除mTOR的抑制作用,“暫停生長”的囊胚能恢復(fù)其多功能性。這就可以允許研究人員對胚胎細(xì)胞進(jìn)行長期體外培養(yǎng),以更好地研究胚胎功能。
前期研究發(fā)現(xiàn),哺乳動物胚胎在植入子宮前可以在體外培養(yǎng)至囊胚階段,但是小鼠囊胚會在生成的24~48 小時里瓦解。有趣的是,如果從培養(yǎng)介質(zhì)中移除葡萄糖或者特定的氨基酸,囊胚的生存時間將會延長??赡艿慕忉尵褪悄遗咧械纳L信號通路可能會在囊胚誘導(dǎo)形成明顯的休眠狀態(tài)。于是他們把囊胚隔離出來,在培養(yǎng)液中加不同的抑制劑(mTOR、Myc、HATs),結(jié)果發(fā)現(xiàn)降低mTOR活性可以使囊胚培養(yǎng)時間延長,可以延長9~12天,懷孕時間12.5~15.5天。而對大部分胚胎,延長時間的極限為22天。
接下來,作者還證明了被“暫?!钡哪遗呷跃哂卸喙δ苄?,換句話說,就是不會影響胚胎的正常發(fā)育。在mTOR抑制劑下人工培育了7天的囊胚可以分化形成胚胎干細(xì)胞,表達(dá)出多功能性的標(biāo)志物。除此之外,在 mTOR抑制劑下培育4~5天的囊胚可以發(fā)育為完整的胚胎,具有生育能力成熟個體。在雌性小鼠體內(nèi)植入經(jīng)過mTOR抑制處理的囊胚,小鼠還是順利地產(chǎn)下寶寶。這項研究可能為優(yōu)化人工體外受精提供更多指導(dǎo)意見。