科学家发现了胚胎对称性改变的机制

小鼠胚胎发育过程。

水力压裂是一个通常与页岩气开采有关的过程，但来自法国索邦大学居里学院和法国大学生物跨学科研究中心的一个研究小组认为，自体水力压裂是将胚胎从放射状对称的细胞团变为两侧对称的囊胚的机制。研究团队通过两篇发表在《科学》杂志上论文清晰地展示了他们的发现。

在着床前，胚胎是一团或多或少呈放射状分裂的紧密的细胞，此时的它们仍保持着球形。随后，这些细胞会变成两侧对称的囊胚（由充满液体的囊胚腔、最终成为胎儿的内胚细胞团和最终成为胎盘的滋养外胚层组成）。水力压裂就发生在胚胎细胞的排列方式从放射性对称转向两侧对称的时候。

利用高分辨率的实时成像技术，研究小组观察了小鼠囊胚形成过程中对称性被破坏的过程。像往常一样，受精卵的细胞分裂成两个细胞，然后是四个细胞，以此类推，直到细胞分裂的第五轮，研究小组观察到“细胞与细胞交界处同时出现了数百个气泡”，每个气泡都充满了加压水。

在这些气泡（微腔）的形成过程中，细胞的主要粘附蛋白（E-cadherin）会在边缘聚集。就像页岩天然气压裂一样，囊胚腔中的加压流体被注入到两个粘性细胞膜之间，将它们分开，并将它们的E-cadherin重新分配到新形成的微腔边缘的新位置。

经过一段时间的大量水力压裂后，粗化阶段开始，一些气泡变大，然后更大的微腔聚集在一起，形成一个大的腔体，将胚胎细胞团转移到一半的囊胚中。

尽管这是首次在活体小鼠囊胚中观察到自我水力压裂过程，但这并不是研究人员首次观察到微腔粗化过程。该研究的作者报告说：“由于细胞外基质中的流体压力、渗透扰动或定向离子传输，我们在体外也曾观察到类似的破坏细胞-细胞以及细胞-细胞外基质界面的加压流体气泡。”

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编译：花花 

审稿：西莫  

责编：张梦

期刊来源：《科学》

期刊编号：0036-8075

原文链接：

https://phys.org/news/2019-08-hydraulic-fracturing-sculpts-mammalian-embryos.html

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