首次捕获了早期胚胎发育的实时图像和视频

研究人员已经观察到，在鹌鹑胚胎的早期发育过程中，细胞是如何移动和相互附着的。

　　

昆士兰大学的研究人员利用鹌鹑胚胎的实时成像技术来研究心脏和神经发育，为了解先天性缺陷提供了潜在的突破。

昆士兰大学的研究人员首次捕获了早期胚胎发育的实时图像和视频，以了解更多关于先天性出生缺陷的信息。

昆士兰大学分子生物科学研究所的Melanie White博士和Yanina Alvarez博士使用鹌鹑蛋来了解细胞如何开始形成心脏、大脑和脊髓等组织。

White医生说，先天缺陷影响了3%的澳大利亚婴儿，其中最常见的是心脏缺陷，其次是神经管缺陷。

“因为鹌鹑是在蛋里生长的，所以很容易对它们进行成像，而且它们的早期发育与胚胎植入子宫时的人类非常相似，”White博士说。“我们第一次看到了重要的早期发育过程的高分辨率实时成像。到目前为止，我们对植入后发育的大部分知识都来自于固定时间点的静态载玻片研究。”

用荧光蛋白研究细胞动力学

IMB的研究人员用荧光蛋白培育了鹌鹑，以揭示这种结构，这种结构被称为肌动蛋白细胞骨架，它赋予细胞形状并促进运动。

“当细胞在早期发育过程中迁移时，它们会伸出被称为板足和丝状足状臂的突起，伸出并抓住表面，使细胞能够爬行，或者接触其他细胞，使它们更紧密地联系在一起，”White博士说。

心脏和神经发育可视化

“我们能够从胚胎深处的心脏干细胞中成像丝状足，因为它们第一次通过伸出突起并抓住周围环境和彼此形成早期心脏而接触。这是第一次有人捕捉到细胞的肌动蛋白细胞骨架，在实时成像中促进这种接触。”

研究人员还拍摄了神经管的开放边缘，它被“拉上”，开始形成大脑和脊髓。

White博士说:“我们看到细胞是如何通过它们的突起穿过开放的神经管与另一侧接触的——细胞形成的突起越多，神经管收缩得越快。”

先天性缺陷研究的潜在意义

“如果这个过程出错或中断，在人类发育的第四周，试管没有正常关闭，胚胎就会有大脑和脊髓缺陷。我们的目标是找到未来可以靶向的蛋白质或基因，或用于筛查先天性出生缺陷。我们对这种新的鹌鹑模型现在提供的实时研究发展的可能性感到非常兴奋。”

参考文献:A Lifeact-EGFP quail for studying actin dynamics in vivo” by Yanina D. Alvarez, Marise van der Spuy, Jian Xiong Wang, Ivar Noordstra, Siew Zhuan Tan, Murron Carroll, Alpha S. Yap, Olivier Serralbo and Melanie D. White, 24 June 2024, Journal of Cell Biology.