近日,日本大阪大學生物信息學中心(xīn)的研(yán)究團隊取得(dé)重大突破——在液氮罐實驗室搭建的體外係統中,成功複現小鼠胚(pēi)胎著床(chuáng)過程,成功率高達95%。該成果發表於《自(zì)然・通訊》期刊,為人(rén)類輔助生殖技術的發(fā)展(zhǎn)提供了關鍵參考。
研究(jiū)核心(xīn)在(zài)於一套精準(zhǔn)的體外培養體(tǐ)係:團隊從雌(cí)性小(xiǎo)鼠體內提取子宮(gōng)內(nèi)膜組織片段,在(zài)模擬(nǐ)體內(nèi)環境的實驗室容器中培養,同時實現胚胎著床。這一過程中,液氮罐實驗室的低溫存儲能力至關重要——實驗所用的小鼠胚胎及子宮組織樣本,需在深低溫環(huán)境中短(duǎn)期保存(cún)以維持活(huó)性,而實驗室配備的低溫控製係統,為樣(yàng)本從存儲到培(péi)養的無(wú)縫銜接(jiē)提供了穩定保障。
團隊還揭示了胚胎著床的分子(zǐ)機製:子宮內的COX-2酶會(huì)激活胚胎外細胞中的AKT蛋白,這一(yī)互動是著床成功的關鍵。實驗顯示,若用藥物抑製COX-2功能,著床會受阻;但人工激(jī)活AKT蛋白(bái)後(hòu),即使(shǐ)COX-2功能異常,著床仍能正(zhèng)常進行。這一發(fā)現為解析人類胚胎著床(chuáng)失(shī)敗的原因提供了新(xīn)線索。
“人(rén)類胚胎著床的瞬間難以直接(jiē)觀察,且相關實驗存在倫理(lǐ)限製,”團隊負責人MasahitoIkawa教授表示,“小鼠模型(xíng)的突破,有(yǒu)望幫助我們開發降低人類輔助生殖著床失(shī)敗率的(de)技術或藥物。”
實驗中,樣本的低(dī)溫管理(lǐ)是關鍵(jiàn)環節。研究團隊使用的細胞存(cún)儲罐,能在深低溫環境下長期保存小鼠胚胎及子宮組織,確(què)保樣本(běn)在轉移至培養係統前保持良好活性。而整(zhěng)個流程(chéng)中,從樣本解凍到環境參數調控的精(jīng)準配(pèi)合,也體現了(le)現代液氮(dàn)罐實驗室的高效管理能力——部分環節通過自動化液氮罐實現低溫環境(jìng)的實時監控與調節,進一步提升了實驗的(de)穩定性(xìng)。
目前,全球科(kē)研人員正嚐試用誘導多能幹細胞(iPS細胞(bāo))構建囊胚模型,結合患者子宮內膜組織開展著床研究。相比人(rén)類胚胎實驗(yàn)的倫理爭議,小鼠模型因基因易操控、藥物(wù)反應可(kě)觀測等優勢,成為重要研(yán)究載體。
此次突破不僅推動(dòng)了生殖醫學基(jī)礎研究,也凸顯了低溫存儲設備在生命科(kē)學領域的核心價值。液氮罐實驗室作為低溫樣本管理與實驗操作的核心場景,其穩定性與精準性將持續為更多生命科學研究提供支撐,助力攻克人類生殖健康領域的難題。
來源:TheJapanTimes