一項由奧地利科技研究所、格拉茨大學(xué)和胡布勒支研究所的研究人員共同完成的研究發(fā)現(xiàn)，盡管在早期發(fā)育過程中，哺乳動物如小鼠、兔子和猴子的胚胎經(jīng)歷了一系列看似無序的細胞分裂和運動(http://www.weberwork.com/sell/l_35/)，但這些胚胎最終都能夠形成高度有序的結(jié)構(gòu)。這一研究結(jié)果已發(fā)表在2024年10月11日的《科學(xué)》雜志上，論文標(biāo)題為“Temporal variabilIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)y and cell mechanics control robustness in mammalian embryogenesis”。

 

研究人員構(gòu)建了一個全面的哺乳動物早期形態(tài)發(fā)生圖譜，展示了從受精卵到囊胚階段的發(fā)育過程。通過分析不同哺乳動物物種的胚胎發(fā)育情況，研究團隊注意到，雖然細胞分裂的時間和方向在早期階段表現(xiàn)出很大的隨機性，但是到了八細胞階段，胚胎的形狀和結(jié)構(gòu)開始趨同。

 

為了理解這一現(xiàn)象背后的機制，研究者們開發(fā)了一個物理模型，該模型揭示了細胞間力學(xué)相互作用如何引導(dǎo)胚胎從混沌走向有序。細胞之間的物理連接模式成為了理解胚胎結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，而細胞力學(xué)則在其中發(fā)揮了核心作用。研究顯示，細胞傾向于以降低表面能量的方式排列，這種自然傾向促使胚胎通過連續(xù)的重新排列達到穩(wěn)定的形態(tài)。

 

這項研究不僅為我們提供了關(guān)于胚胎發(fā)育的新視角，還強調(diào)了混沌和有序在發(fā)育過程中的平衡作用。此外，該研究對于理解和改善疾病研究、再生醫(yī)學(xué)以及輔助生殖技術(shù)等方面具有重要意義，特別是對于提高體外受精的成功率有著潛在的應(yīng)用價值。