在人类胚胎中发现“暂停按钮”分子

熊妈妈会暂停早期怀孕，这样它们的幼崽就可以在更接近充满食物的春天出生。由德国一个研究小组领导的研究人员现在发现，人类细胞中也存在同样的怀孕“暂停”按钮。

来自奥地利科学院（IMBA）的分子遗传学家尼古拉斯·里夫龙（Nicolas Rivron）说：“尽管我们已经失去了自然进入休眠的能力，但这些实验表明，我们仍然保留了这种内在的能力，并最终可以释放它。”

“在体外受精过程中触发休眠状态，可以提供更大的时间窗口来评估胚胎的健康状况，并使其与母亲同步，以便更好地植入子宫。”

这种策略使动物能够将资源需求与环境的供应周期同步，将发育推迟到更合适的时机。

已知超过130种哺乳动物将这种滞育作为繁殖策略的一部分。由于其中一些物种，如熊和小袋鼠，它们是如此遥远的亲缘关系，这表明这种能力是一个共同的祖先特征。即使是人类也可能保留着。

因此，马克斯·普朗克的遗传学家达努尔·耶尔和他的同事们通过实验室实验证明，让其他哺乳动物暂停怀孕的分子同样适用于人类干细胞和人类胚胎模型。

从早期的小鼠实验中发现，“暂停”分子mTORi抑制雷帕霉素的机制靶点，雷帕霉素对调节细胞生长、分裂和许多其他主要细胞功能至关重要。

当研究人员将囊胚 —— 一种代表5 - 7天大的胚胎的干细胞模型 —— 暴露在mTORi中时，它在实验室中进入了一种长达8天的冬眠状态。虽然它的生长和细胞分裂速度减慢，但重新激活的囊胚仍然能够像胚胎在这个发育阶段一样附着在子宫内膜细胞上。

达努尔·耶尔指出：“囊胚的发育时间可以延长到囊胚期，而囊胚期正是大多数哺乳动物滞育的阶段。”

当研究小组停止向囊胚提供mTORi时，它们醒来并恢复正常功能。

然而，达努尔·耶尔和他的团队发现，当他们在人类干细胞上尝试相同的过程时，与暴露在相同条件下的胚胎小鼠干细胞相比，在这个过程中死亡的干细胞更多。

更重要的是，虽然囊胚在囊胚阶段与人类胚胎非常相似，但它们并不完全相同，因此囊胚肯定会以同样的方式做出反应，研究人员警告说。但研究小组怀疑其他分子可以帮助休眠过程，使细胞有更好的机会完全恢复。

虽然按下暂停和恢复人类怀孕的命令仍然完全属于科幻小说的范畴，但更好地理解这一过程可以帮助有生育困难的人。

尼古拉斯·里夫龙解释说：“众所周知，经历更快的发育可以提高体外受精（IVF）的成功率，而增强mTOR活性可以实现这一目标。”

这项研究发表在《细胞》杂志上。