滑胚細胞極性化的非同步性導致細胞命運指定的異質性

מושגי ליבה

滑胚細胞極性化的時間差異影響其後的細胞命運指定,早期極性化的細胞更易產生外胚層細胞。

תקציר

本研究發現,滑胚細胞極性化的時間並非完全同步,有些細胞會在8細胞期早期極性化,而大多數細胞則在8細胞期後期極性化。

早期極性化的細胞具有以下特徵:

1. 細胞核更靠近細胞頂端,頂端域也更大。
2. 表現出更高水平的外胚層決定性轉錄因子CDX2。
3. 更容易進行對稱細胞分裂,從而產生更多外胚層細胞。

這些特徵與早期極性化細胞的幾何形狀有關,它們更寬扁,有利於對稱分裂。

進一步研究發現,4細胞期細胞間的不對稱性,尤其是CARM1活性和BAF155表達水平的差異,影響了8細胞期細胞極性化的時間。低CARM1活性和高BAF155水平促進了早期極性化,從而導致後續的細胞命運偏向外胚層。

總之,滑胚細胞極性化的時間差異源於4細胞期的不對稱性,並影響了後續的細胞命運指定。這些發現整合了之前的研究結果,為理解滑胚第一次細胞命運決定的機制提供了新的視角。

סטטיסטיקה

滑胚中早期極性化細胞的比例為19.0%。
早期極性化細胞的CDX2蛋白水平比晚期極性化細胞高18%。
早期極性化細胞進行對稱細胞分裂的比例為71.7%,而晚期極性化細胞為38.7%。
早期極性化細胞產生外胚層細胞的比例為82.8%,而晚期極性化細胞為68.3%。

ציטוטים

"滑胚細胞極性化的時間差異影響其後的細胞命運指定,早期極性化的細胞更易產生外胚層細胞。"
"低CARM1活性和高BAF155水平促進了早期極性化,從而導致後續的細胞命運偏向外胚層。"

תובנות מפתח מזוקקות מ:

Asynchronous mouse embryo polarization leads to heterogeneity in cell fate specification

by Lamba,A., Zh... ב- www.biorxiv.org 07-26-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.26.605266v1

שאלות מעמיקות

滑胚細胞極性化時間差異的生物學意義是什麼?它是否在其他哺乳動物中也存在,並對胚胎發育產生影響?

滑胚細胞極性化時間的差異具有重要的生物學意義，因為這種非同步性影響了細胞命運的指定和胚胎的整體發育。研究顯示，早期極性化的細胞傾向於產生外層的滋養層（TE）細胞，而晚期極性化的細胞則更可能成為內細胞團（ICM）細胞。這種極性化的時間差異不僅存在於小鼠胚胎中，還可能在其他哺乳動物中觀察到，例如兔子和人類。這些物種的胚胎發育過程中也顯示出細胞極性化的時間差異，這可能會影響細胞的命運和胚胎的發育結果。因此，這種非同步的極性化過程可能在不同哺乳動物的早期發育中扮演著關鍵角色，並可能影響到胚胎的成功植入和發育。

如果人為干預滑胚細胞極性化的時間,會對後續的細胞命運指定和胚胎發育產生什麼影響?

人為干預滑胚細胞的極性化時間可能會對後續的細胞命運指定和胚胎發育產生顯著影響。研究表明，降低CARM1活性或上調BAF155的表達可以促進早期極性化，這會導致細胞更傾向於產生滋養層細胞。這種干預可能會改變細胞的形狀、核的位置以及CDX2等滋養層決定因子的表達，從而影響細胞的對稱或不對稱分裂模式。具體而言，早期極性化的細胞更可能進行對稱分裂，這將增加滋養層細胞的數量，進而影響胚胎的發育和植入成功率。因此，對極性化時間的干預可能會導致胚胎發育的異常，甚至影響到妊娠的結果。

滑胚細胞極性化時間差異是否與其他早期胚胎發育過程中的不對稱性(如細胞分裂、細胞遷移等)相關聯?

滑胚細胞極性化時間的差異確實與其他早期胚胎發育過程中的不對稱性有關聯。研究顯示，早期極性化的細胞在細胞分裂時表現出更高的對稱性，這與細胞的幾何形狀和核的位置有關。細胞的形狀和極性化狀態會影響其分裂的方向，進而影響細胞的命運。此外，早期極性化的細胞在細胞遷移和組織形成過程中也可能表現出不同的行為，這些行為可能會進一步影響胚胎的整體發育。因此，滑胚細胞的極性化時間差異與早期發育過程中的不對稱性密切相關，這些因素共同作用於胚胎的發育和細胞命運的指定。