清華大學生物醫學交叉研究院助理教授、北京生命科學研究所研究員蘇俊團隊搭建了全球首臺高通量雙視野活細胞光片顯微鏡,首次實現了對人類著床前胚胎5天完整發育過程的高清連續拍攝,并揭示出胚胎發育停滯的兩大原因。2026年6月11日,相關研究成果在線發表于《細胞》雜志。
在科技不斷發展的今天,許多不孕不育患者寄希望于試管嬰兒技術。然而,試管嬰兒的成功率仍然有限,在受精至囊胚形成的5天窗口期內,超過50%的人類受精卵會發生發育停滯,無法移植回母體內著床,成為限制妊娠的主要因素。
著床前胚胎本身無色且透光,要觀察其內部結構的精細動態,需要借助熒光標記和激光激發來獲取高對比度的圖像。但常規顯微成像技術如共聚焦或雙光子最多只能對其進行24-48小時的連續觀察,而著床前胚胎發育全程約為120小時。因此,常規技術的觀察時長受限,不同階段的數據不能被拼接在一起,極大限制了科學家對著床前胚胎發育的了解。
為攻克這一技術難點,蘇俊團隊在北京生命科學研究所搭建了全球第一臺高通量雙視野活細胞光片顯微鏡。這臺顯微鏡可以在不影響胚胎發育的前提下,實現著床前胚胎發育全5天的高清拍攝,為揭秘其發育停滯的原因提供了關鍵技術手段。
研究團隊利用這臺顯微鏡進行高通量的高清連續成像,系統分析了超過150枚人類和食蟹猴胚胎中的2000多次細胞分裂,發現早期(前3天)和晚期(第4天)的胚胎停滯是由兩種截然不同的機制所驅導。早期停滯主要與紡錘體異常和伴隨的染色體錯誤有關,而晚期停滯則與內質網應激響應導致的蛋白表達穩態失衡有關。
針對早期發育停滯,團隊實驗表明中心體對紡錘體組裝至關重要,通過短暫加入低濃度PLK4抑制劑centrinone,成功將中心體正常細胞比例從40%提升至80%,且不影響正常胚胎。該策略未來有望用于早期卵裂停滯的臨床防治。




