确定人类胚胎从头到尾轴发育的触发器
受精9天后实验室中的人类胚胎。下胚层（主胚胎外的一组细胞）向胚胎发送信息，启动头对尾体轴的发育。使用免疫荧光分析，下胚层显示为绿色——这些细胞不对称分布。在胚胎中心可见一个空腔，其标志是 podocalyxin (红色) 的分泌和 F-肌动蛋白 (白色) 的积累。细胞核染成蓝色。
妊娠的第二周代表胚胎发育或胚胎发生的关键阶段。在此期间发育失败是早期妊娠丢失的主要原因之一。
利用英国体外受精诊所自愿捐赠的剩余人类胚胎，科学家们在实验室中广泛研究了胚胎植入前的时期，即受精后第 7 天发育中的胚胎将植入母亲子宫之前的时期。然而，对于植入后人类胚胎的发育知之甚少，因为胚胎变得无法进行研究。
2016 年，现任加州理工学院 Bren 生物学和生物工程教授的 Magdalena Zernicka-Goetz 和她在剑桥大学的团队开发了一种技术，可以在植入后在母亲体外培养人类胚胎。这使得人类胚胎第一次能够被研究到发育的第 14 天。
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在一项新的研究中，Zernicka-Goetz 实验室的研究人员检查了胚胎发生早期在分子水平上发生的情况。他们的发现提供了第一个证据，即位于胚胎外部的一组称为下胚层的圆盘状细胞向胚胎发送信息，启动头尾体轴的形成，这使之前对称的胚胎有两个不同的末端，一个头和一个“尾”。研究结果表明，尽管不同物种胚胎细胞的定位和组织存在显着差异，但人类胚胎中参与体轴形成的分子信号与其他哺乳动物相似。
结果在发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中进行了描述。
Zernicka-Goetz 说：“我们已经揭示了发育中的胚胎在植入子宫后的基因表达模式，这反映了随着胚胎在这些早期阶段的发育，不同细胞类型之间正在进行的多重对话。” “我们正在寻找允许头部在胚胎中开始发育的基因对话，并发现这些对话是由下胚层中的细胞引发的，这通常不会有助于构建身体本身。他们将信息发送给相邻的胚胎细胞，这些细胞会回应说'好的，现在我们将自己放在一边发育成头端。'”
该研究通过对单个细胞产生的数千个信使RNA (mRNA) 分子中的代码进行测序，确定了发育中胚胎中的这些基因对话。mRNA分子被细胞机器翻译成执行重要功能并赋予细胞结构的蛋白质分子。这使研究人员能够在胚胎植入子宫后捕捉发育中胚胎的进化分子谱的变化，并揭示胚胎细胞在发育成不同细胞时逐渐丧失多能性（产生任何类型细胞的能力）最终产生人体所有器官的类型。
“我们的目标一直是在培养皿中深入了解人类早期胚胎的发育，以了解我们的生活是如何开始的。通过将我们培养人类胚胎的新技术与先进的测序方法相结合，我们深入研究了在人类发育这个令人难以置信的阶段发生的关键变化，当胚胎被重塑以在如此多的妊娠失败时做出关键决定时，”泽尼卡-格茨说。
这种称为成人 T 细胞白血病/淋巴瘤 (ATL) 的罕见癌症在大约 5% 的感染 HTLV-1 病毒的人中发展，但仅在最初感染后几十年。HTLV-1 特异性感染 T 细胞并将其转化为白血病细胞，但时间滞后使得确定这种转化如何发生变得极其困难。