Nature：里程碑！首次揭示 生命体胚胎发育最初的奥秘

每一个爬行动物、蛇类、两栖食肉动物食肉动物的晚期胚胎发育都包含上数有着非凡自我意识的巨噬细胞，被专指“参与者”（the organizer），负责引导胚胎发育的头尾、前后。微遗传学家们因为应用、道德上的约束，一直很难在本能胚胎发育中所证实“参与者”的共存。现在，《Nature》一篇早早文章，首次观察到胚胎发育中所的这类巨噬细胞。截图来源：Nature5月23日，来自于美国洛克菲勒大学的科学家们在《Nature》期刊发表了这一突破性学术研究。他们避开本能胚胎发育学术研究的受限制，将本能干巨噬细胞植入至牛胚胎发育中所。最终，他们证实，借助这些参与者的受精控制能力，可以促使牛生殖巨噬细胞出第二套神经细胞。文章作者、洛克菲勒大学的巨噬细胞微遗传学家Ali Brivanlou显然这一结果让人惊讶，因为他们断定出自于不同且相隔甚远的物种巨噬细胞可以共享受精指令。这意味着，参与者在数亿年间的进化中所过去保守。doi：10.1038/s41586-018-0150-y1胚胎发育参与者关于“参与者”的学术研究有着很巧妙、传奇的开始。早在上世纪20八十年代以前，德国胚胎发育学家Hans Spemann和学校Hilde Mangold尝试学术研究下颚食肉动物的胚胎发育抑止流程。胚胎发育抑止是受精流程中所通过巨噬细胞间的相互作用来决定巨噬细胞终将、使其定向转变的一个根本想象。他们以壁虎胚胎发育为学术研究物料，将胚胎发育的背唇巨噬细胞植入到其他壁虎胚胎发育的腹部。结果断定，植入的背部巨噬细胞就会“抑止”或者“组织”位处的巨噬细胞受精成大脑和下颚的以前始巨噬细胞。Hans Spemann将这类胚胎发育巨噬细胞命名为参与者（常常被专指Spemann organizers），它们就会刺激受体生殖巨噬细胞出第二套神经细胞。“参与者”的断定被显然是受精遗传学各个领域的最重要断定之一，1935年Hans Spemann因此杰出成果荣获物理学奖病理学或医学奖。2本能胚胎发育的揭示此后，科学家们陆续在猴子、蛇和激素的胚胎发育中所断定了类似的参与者。让大家真正好奇的是，本能胚胎发育中所是否共存这一特殊的巨噬细胞群？受应用控制能力和公认规则的受限制，科学家在的实验室中所观察、操作本能胚胎发育不得超过14天（国际准则以及英国法律条文的游戏的临界点），但是在这前夕很难观察到参与者巨噬细胞，所以这一谜语一直未有无误。在这项新学术研究中所，Ali Brivanlou课题组与洛克菲勒大学的物理学家Eric Siggia制作组协力找到了一个提供商，避开了“14天准则”。他们采集来自于本能胚胎发育的干巨噬细胞（握有则有转变意念的巨噬细胞），并将其摆放于有特定图案（只有22毫米宽的小方格）的培养皿中所培养，使其生成值得注意胚胎发育的骨架。本能胚胎发育干巨噬细胞被抑止成值得注意胚胎发育的骨架，用作学术研究心灵受精最以前期的暗中所（截图来源：Prof. Miodrag Stojkovic/SPL）与此同时，他们还添加了一系列酪氨酸，促使其生成晚期胚胎发育中所握有的各种巨噬细胞层。表明，在这一类似胚胎发育的骨架中所，共存根表达有参与者表型特征的巨噬细胞。Ali Brivanlou制作组将这根巨噬细胞植入受精12小时的牛胚胎发育（相当于受精14天的本能胚胎发育）。结果断定，随着牛胚胎发育的生长，本能参与者巨噬细胞就会引导位处的牛巨噬细胞转变并生成第二套牛神经巨噬细胞。神奇的是，这些出自于本能胚胎发育的参与者本身的终将是受精成非神经类组织，但是在被植入入牛胚胎发育之后，它们就会单独改变位处牛巨噬细胞的终将，使其受精成第二套神经细胞。科学家们断定，植入小牛胚胎发育中所的本能巨噬细胞（红色）能够组织第二个双腿的受精。（截图来源：I. MARTYN ET AL.， NATURE 10.1038/S41586-018-0150-Y (2018)）3其他学者的评议牛津大学学院的受精微遗传学家Claudio Stern显然这项学术研究是一个“应用进步”，将值得注意参与者的巨噬细胞在本能胚胎发育之外育成，能够为了让学术研究医护人员二阶这类巨噬细胞独特的信号控制能力。Bar Harbor Jackson 的实验室的干巨噬细胞学术研究员Martin Pera显然这一学术研究应用可以带来更多的揭示，例如更好地理解本能胚胎发育的晚期受精，从而找到加剧流产的缺失。然而，Ali Brivanlou显然，这一除去方法并不能仅仅替代参与者在本能胚胎发育中所的受精学术研究。未来，他希望进一步二阶本能参与者巨噬细胞冲击位处巨噬细胞的细节。原始说是：I. Martyn, T. Y. Kanno, A. Ruzo,et al.self-organization of a human organizer by combined Wnt and Nodal signalling.Nature (2018) doi:10.1038/s41586-018-0150-y.23 May 2018