近日,日本大阪大学生物信息学中心的研究团队取得重大突破——在液氮罐实验室搭建的体外系统中,成功复现小鼠胚胎着床过程,成功率高达95%。该成果发表于《自然・通讯》期刊,为人类辅助生殖技术的发展提供了关键参考。
研究核心在于一套精准的体外培养体系:团队从雌性小鼠体内提取子宫内膜组织片段,在模拟体内环境的实验室容器中培养,同时实现胚胎着床。这一过程中,液氮罐实验室的低温存储能力至关重要——实验所用的小鼠胚胎及子宫组织样本,需在深低温环境中短期保存以维持活性,而实验室配备的低温控制系统,为样本从存储到培养的无缝衔接提供了稳定保障。
团队还揭示了胚胎着床的分子机制:子宫内的COX-2酶会激活胚胎外细胞中的AKT蛋白,这一互动是着床成功的关键。实验显示,若用药物抑制COX-2功能,着床会受阻;但人工激活AKT蛋白后,即使COX-2功能异常,着床仍能正常进行。这一发现为解析人类胚胎着床失败的原因提供了新线索。
“人类胚胎着床的瞬间难以直接观察,且相关实验存在伦理限制,”团队负责人MasahitoIkawa教授表示,“小鼠模型的突破,有望帮助我们开发降低人类辅助生殖着床失败率的技术或药物。”
实验中,样本的低温管理是关键环节。研究团队使用的细胞存储罐,能在深低温环境下长期保存小鼠胚胎及子宫组织,确保样本在转移至培养系统前保持良好活性。而整个流程中,从样本解冻到环境参数调控的精准配合,也体现了现代液氮罐实验室的高效管理能力——部分环节通过自动化液氮罐实现低温环境的实时监控与调节,进一步提升了实验的稳定性。
目前,全球科研人员正尝试用诱导多能干细胞(iPS细胞)构建囊胚模型,结合患者子宫内膜组织开展着床研究。相比人类胚胎实验的伦理争议,小鼠模型因基因易操控、药物反应可观测等优势,成为重要研究载体。
此次突破不仅推动了生殖医学基础研究,也凸显了低温存储设备在生命科学领域的核心价值。液氮罐实验室作为低温样本管理与实验操作的核心场景,其稳定性与精准性将持续为更多生命科学研究提供支撑,助力攻克人类生殖健康领域的难题。
来源:TheJapanTimes