一项研究表明,子宫内的压力可能会影响胚胎干细胞的发展,进而塑造面部特征,并可能导致颅面畸形。
在发育过程中,胚胎干细胞在我们面部特征的形成中扮演着关键角色。当压力增大时,它们的生长可能受到阻碍。
一个国际研究团队对小鼠、青蛙胚胎以及人类实验室发育的胚胎细胞簇进行了观察,以便更好地理解一些细胞如何指导其他细胞生长和分化。
他们发现,当增加施加在胚胎或胚状体上的外部静水压时,神经嵴细胞中一个关键的细胞信号通路遭到破坏。
研究结果显示,组织发育可能在动物发育的关键时刻受到影响,从而增加了它们出现颅面畸形的风险。这些畸形被认为是遗传和环境因素(包括营养供应)共同作用的结果。
伦敦大学学院的神经生物学家罗伯托·马约尔表示:“我们的研究结果显示,面部畸形不仅受到遗传的影响,也受到如子宫内压力这类物理因素的影响。”
在所谓的胚胎诱导过程中,细胞通过来自其他邻近组织的化学信号,沿着不同的生物路径在发育过程中进行交流。科学家们已知道一些(但不是全部)触发因素,这些因素决定干细胞如何解释这些线索。
此次研究特别关注了一个充满液体的囊腔,即囊胚腔,位于神经嵴发育附近。囊胚腔上的压力被发现可以降低名为Yap的蛋白质的活性,这反过来会损害一组名为Wnt的信号分子,后者负责指导神经嵴的发育。
尽管该研究未探讨人类子宫内压力增加的原因,但这些发现提供了对胚胎机械影响的深入理解,而之前的大多数研究主要关注生化因素的影响。
马约尔补充说:“当有机体经历压力变化时,所有细胞——包括母体内的胚胎——都能感受到它。”
他指出:“我们的研究表明胚胎对压力是敏感的,但我们还不清楚它们的敏感程度。例如,子宫内的压力变化是否会真正影响胚胎呢?”
“这需要更多研究来探索体内的变化以及环境压力如何影响人类胚胎的发育。”
该研究已发表在《自然细胞生物学》杂志上。