科技日报记者 张梦然
美国研究人员使用荧光染料和激光显微镜这两种常见的实验室工具，实时拍摄了迄今为止最详细的人类胚胎发育图像。发表在最近《细胞》杂志上的这一成果，使研究人员能在不对胚胎进行基因改造的情况下研究其发育最初几天的关键事件，而此前由于伦理问题，限制了某些成像技术在人类胚胎中的使用。
使用荧光染料SPY650-DNA（蓝色）和 SPY555-actin（粉色）对活体人类胚胎进行成像。
图片来源：罗宾·斯科里、安娜·多明戈-穆拉斯
宾夕法尼亚大学细胞生物学家尼古拉斯·普拉赫塔表示，这是第一次真正能以细胞分辨率对发育早期阶段的人类胚胎进行成像，可看到单细胞以及它们在形成植入前胚胎时如何相互作用。
研究人员通常只能使用死后样本来研究人类胚胎，因为许多标记活细胞的工具都涉及对其进行基因改造以产生荧光蛋白。普拉赫塔团队开发了一种使用荧光染料的方法，可简单地将其添加到样品中以标记特定的细胞结构。
本研究中使用的胚胎是捐赠用于研究的，正处于发育的早期阶段，每个仅由60—100个细胞组成，并且还没有任何完全形成的组织或器官。团队使用了SPY650-DNA（一种标记基因组DNA的荧光染料）和SPY555-actin（标记形成细胞骨架的F-肌动蛋白），再使用强大的激光扫描显微镜观察了数十个活胚胎在发育的前40小时内的情况。
研究人员可看到这些细胞分裂和染色体分离，甚至可实时捕获染色体分离缺陷，新研究还能比较人类胚胎和小鼠胚胎中的关键事件，其中微小的不同可能在之后的子宫发育期转化为相当大的差异。
除了为研究人员提供新工具外，该成像技术还可促进非侵入性筛选体外受精（IVF）胚胎方法的开发。该技术未来甚至可应用于临床，实现无创胚胎跟踪监测。
总编辑圈点：
当一个新生命呱呱坠地，人们总会感慨孕育的神奇。那么，在最初的最初，到底发生了什么？那些决定其能否健康成长的密码，是否在早期阶段就已经写好？尽管人类会对这些问题产生好奇，却很难有完全符合伦理的手段，对人类胚胎成长过程进行跟踪研究。本文介绍了一种荧光染料方法，可以标记特定细胞结构，且不涉及对基因的改造。这样一来，我们就可以对早期阶段的人类胚胎进行成像，还可以跟踪其是否在正常发育，对生命也能有更深理解。