9天大的人类胚胎显微照片。图片来源：IBEC

本报讯 一部“电影”让我们一窥人类发育中一个鲜为人知的里程碑事件——新形成的胚胎附着在子宫内膜上的瞬间。

真实着床事件极难捕捉，西班牙加泰罗尼亚生物工程研究所（IBEC）的研究人员于是受模拟植入过程的启发，拍摄了一段实时视频，捕捉到胚胎在高仿真子宫内膜上拉扯并将自身埋入其中的画面。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

“研究这个过程非常困难，因为它完全发生在母体内。”论文共同通讯作者、IBEC的Samuel Ojosnegros说，“这是人类生育过程中至关重要的环节，但我们目前缺乏研究它的技术手段。”

尽管先前研究已经探讨过人类胚胎是如何与玻璃相互作用的，但胚胎无法像穿透人体组织那样穿透玻璃。因此，该团队着手制造了一个更逼真的模拟环境。他们用富含胶原蛋白和蛋白质的凝胶制作出人工子宫内膜，这些蛋白质对胚胎发育至关重要。

为拍摄这段延时影像，研究人员将当地一家医院捐赠的人类胚胎放置在凝胶附近。当胚胎附着到这一人造子宫上时，研究人员用显微镜每隔约20分钟拍摄一张图像，并持续16至24小时，然后将这些静态图像拼接在一起。

论文共同通讯作者、IBEC的Amélie Godeau在看到胚胎如此迅速地钻入凝胶后感到十分震惊。“我的第一反应是实验出了问题。”相比之下，研究团队发现，小鼠胚胎只是附着在子宫表面，而不会嵌入其中。

众所周知，人类胚胎在着床过程中会释放酶来分解子宫内膜。但这项新研究表明，胚胎必须对子宫施加某种额外的力才能在那里“安家”。它会拉扯复杂的组织网络，以便舒适地在子宫里生活。

美国密歇根州立大学的Ripla Arora表示，这项研究首次详细记录了胚胎着床过程的力学机制，但她还想了解子宫如何通过对胚胎施加反作用力来作出回应。“下一步的研究是弄清楚在这种情况下子宫的变化，但这更难模拟。”

未来，Godeau希望研究为什么一些健康胚胎无法附着在子宫上，并对更长时间的着床过程进行追踪。“只需在一天后观察力量的分布情况，我们或许就能更多了解着床过程是如何发生的。”（王方）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/sciadv.adr5199