中科院Cell子刊发文：饥饿的母亲体内的胚胎会延缓发育

在食物短缺或其他条件恶劣的情况下，维持妊娠是具有挑战性的。这就是为什么许多哺乳动物胚胎可以推迟它们的生长，以度过环境压力时期，然后在条件改善时重新进入发育阶段。这种发育迟缓被称为胚胎滞育，了解其背后的机制可能有助于改善不孕症的治疗，如胚胎冷冻。现在，位于中国上海的中国科学院脑科学与智能技术卓越中心的研究人员已经发现，在饥饿的小鼠母亲体内生长的胚胎是如何感知营养消耗，从而诱导滞育的。他们在2024年4月11日的《发展》杂志上发表了这项研究。

缺乏食物是已知的胚胎滞育的触发因素，但尚不清楚母亲饮食中的营养消耗如何被胚胎感知。“季节性饥饿是自然界普遍存在的环境压力之一，”该研究的负责人孙强教授解释说。“然而，早期胚胎滞育的调控过程尚不完全清楚。因此，我们决定研究营养剥夺是否会导致胚胎滞育。”

通过比较饥饿和营养充足的怀孕小鼠，研究小组发现饥饿小鼠的胚胎没有植入子宫，它们的生长在早期的时间点停止，此时胚胎由一个叫做囊胚的中空细胞球组成。这些胚胎仍然可以存活，并且在移植到营养充足的母亲体内后可以重新开始发育。

为了找出哪些营养物质对诱导滞育很重要，研究人员在含有不同营养物质的培养皿中培养早期小鼠胚胎。他们发现，在缺乏蛋白质或碳水化合物的培养皿中生长的胚胎会暂停发育，而在正常营养水平下生长的胚胎则不会停止发育，而是继续发育。科学家们接着揭示，胚胎中的营养传感器可以检测到蛋白质或碳水化合物水平的下降，从而触发进入滞育。

研究发现，没有蛋白质或碳水化合物的胚胎可以暂停发育，这意味着它们可以在实验室中存活更长时间。在未来，这一发现可能会导致生育治疗的改进，目前包括胚胎冷冻等方法。孙教授说:“我们认为我们的研究可以启发人类胚胎保存新方法的发展。”“胚胎冷冻保存是一种广泛使用的方法，但对于冷冻保存的胚胎何时可以解冻并转移到子宫中仍未达成共识。许多临床研究表明，传统的冷冻胚胎移植会增加怀孕期间出现问题的风险。因此，有必要开发保存胚胎的替代方法。”

专注于滞育的研究甚至可能对癌症治疗产生长期影响。孙教授说:“化疗后持续存在的休眠癌细胞，类似于失育的胚胎。”“因此，我们假设深入研究滞育的机制可能对癌症治疗和减少复发的机会有积极的影响。”