首批人类胚胎着床3D图像公布，揭示关键但鲜为人知的过程

百分之六十的流产是由胚胎——在胎儿发育之前的阶段——未能着床于女性子宫造成的。部分问题在于，研究人员根本不知道胚胎是如何在子宫内着床的——换句话说，究竟需要什么才能顺利进行，以及可能出现什么问题，这在很大程度上仍然是个谜。

然而，现在一个研究团队通过捕捉人类胚胎着床于类子宫组织的第一个实时三维图像，在理解生育能力方面迈出了巨大一步。这些快照组合起来看起来像是一个定格动画电影。在此项周五发表在《科学进展》杂志上的研究之前，研究人员只能观察到着床过程中特定时刻的静态图像。

这项研究的资深作者、西班牙加泰罗尼亚生物工程研究所（IBEC）的生物工程师塞缪尔·奥霍斯内格罗斯（Samuel Ojosnegros）告诉《自然》杂志的珍娜·阿哈特（Jenna Ahart）：“这个过程非常难以接近，因为它都发生在母亲体内。”“这是人类繁殖的一个极其重要的过程，但同时，我们没有技术来研究它。”

奥霍斯内格罗斯和他的同事们用富含胶原蛋白的凝胶制作了一个人造子宫。这模拟了子宫组织中天然存在的基质——支撑我们细胞结合在一起的支架——它含有胶原蛋白和其他蛋白质。《自然》杂志报道称，他们使用显微镜每20分钟拍摄一张照片，持续16到24小时，记录人类胚胎（来自当地医院捐赠）与该物质的相互作用。

奥霍斯内格罗斯告诉NPR的罗布·斯坦（Rob Stein）：“我们可以看到胚胎如何穿透这个基质，并在基质中挖出一个洞。”“这非常、非常美丽。而且非常、非常令人惊讶，因为我们知道胚胎必须做这样的事情，但从未记录过它们是如何做到的。”“亲眼看到真是令人惊叹。”

奥霍斯内格罗斯解释说，胚胎以巨大的力量钻入子宫，释放酶来分解子宫组织，并形成专门的组织与器官的血管连接以开始获取营养。“这是一个令人惊讶的侵入性过程”，在此期间，许多女性会出血并感到腹痛。

然而，他的团队揭示的是，胚胎如何通过拉扯合成基质来重塑它们在子宫组织中的环境。更重要的是，当研究人员用镊子施加外部力量于基质时，胚胎会通过向受影响区域移动来做出反应。“我们认为这些微收缩是胚胎用来引导自身靠近血管和所需营养物的，”奥霍斯内格罗斯在向《科学美国人》的温贝托·巴西利奥（Humberto Basilio）表示时说，同时补充说，需要进一步研究来增强对这一想法的信心。

研究人员还观察了小鼠胚胎的着床，并指出它们附着在子宫表面，然后子宫将胚胎包裹起来。这与人类胚胎截然不同，后者会用力完全进入组织。该团队还发现，对于小鼠和人类来说，对子宫内膜施加更大力量的胚胎更有可能着床，《科学美国人》报道。

纽约人类生殖中心（Center for Human Reproduction）的不孕症专家诺伯特·格莱彻（Norbert Gleicher）没有参与这项研究，他告诉《福布斯》杂志的莱斯利·卡茨（Leslie Katz），这些图像是“一项重要的初步观察”，但他补充说，它们只突显了决定着床成功的因素之一。他表示，着床“是一个机械过程，但至少在我看来，它首先是一个免疫过程。”

然而，加州理工学院（California Institute of Technology）的生物学家、同样没有参与这项研究的马格达莱娜·泽尼卡-戈茨（Magdalena Zernicka-Goetz）告诉NPR，“我对这项研究非常兴奋”，并表示“它朝着打开人类发展黑箱的一个重要步骤迈进。这非常美。”

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