红网时刻新闻6月13日讯（通讯员 洪雷）6月12日，中信湘雅生殖与遗传专科医院林戈课题组参与的合作研究在国际顶尖学术期刊《细胞》（Cell）上发表，论文题为“Two distinct causes contribute to the low efficiency of human pre-implantation development（人类植入前胚胎发育低效的两种不同成因）”。该研究利用国际领先的荧光活细胞显微成像技术，首次实现了对人类着床前胚胎发育过程的 “高清”动态观察。

研究背景与发现

人类胚胎在着床前的发育过程中经常发生阻滞，但其具体发生机制尚不明确。为此，研究团队系统分析了超过150枚人类及食蟹猴胚胎中的2000余次卵裂事件，发现早期与晚期胚胎停滞分别由两种不同的机制驱动。针对早期卵裂，课题组发现人类与食蟹猴胚胎前五天发育过程中纺锤体（染色体分离机器）的异常率及其伴随的染色体错误率呈现出明显的阶段特异性：第一次卵裂期仅约5%，第二次卵裂期骤升至30%–45%，第三次卵裂期回落至5%，随后逐渐降至正常体细胞水平（约1%）。研究团队通过进一步的分析和验证，明确了纺锤体异常、染色体错误和胚胎细胞周期停滞之间的因果关系。

为探明纺锤体异常在人类胚胎二细胞阶段高发的原因，研究团队聚焦于细胞内的微管细胞骨架组织中心—中心体。中心体在人类卵子发育过程中发生退化，但精子携带的两个中心粒可在受精卵中重新介导中心体的形成。通过一系列的机制实验，研究人员证实中心体对于着床前胚胎的纺锤体组装具有绝对必要性，其数目异常可直接诱导异常纺锤体的产生。进一步研究发现，人类胚胎在二细胞阶段首次复制中心体时的出错率同样约为40%。基于此发现，研究团队在二细胞阶段短暂施加半抑制浓度的中心体复制关键调控激酶PLK4抑制剂centrinone，成功阻断了胚胎中心体复制错误。值得注意的是，该策略对中心体数目正常的胚胎细胞无不良影响，未来有望用于早期胚胎停滞的临床干预。

人类胚胎植入前发育的显微成像

科研团队及支持

该论文的通讯作者为北京生命科学研究所苏俊研究员、中信湘雅生殖与遗传专科医院林戈研究员、北京家圆医院徐小明副研究员、中国科学院动物研究所王红梅研究员及广东智慧医学国际研究院杨云研究员。北京生命科学研究所博士生李姿萱、中信湘雅生殖与遗传专科医院冷丽智副教授、中国科学院动物研究所翟晶磊副研究员及国家蛋白质科学中心（北京）王晓雯副研究员为论文共同第一作者。国家蛋白质科学中心（北京）贺福初院士提供了重要指导。本研究获得科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会项目、阿里巴巴达摩院青橙奖、中信集团重大科研项目等资助。