小鼠胚胎发育过程中三维生物力的定量研究

作     者：罗君雨 Erfan Mohagheghian 韦富香 汪宁 

作者机构：上海交通大学医学院附属瑞金医院 Department of Mechanical Science and EngineeringUniversity of Illinois at Urbana Champaign 华中科技大学生命科学与技术学院 College of EngineeringNortheastern University 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2024年第S1期

页      面：410-410页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 

摘      要：目的 小鼠的早期胚胎外早期胚胎在体内迁向子宫的途中,胚胎细胞不断进行分裂和迁移,在此过程中囊胚不断进行膨胀和收缩,会对透明带进行挤压并产生力的作用。胚胎进入子宫后,必须从透明带上的小孔挤压出“壳才能着床。但是胚胎细胞与透明带之间的相互作用力,目前还知之甚少。方法 本课题组开发出一种定量测量细胞多模态牵引力的弹性微球,注射进的小鼠16细胞的桑椹胚期胚胎(E3.0)内测定小鼠活体胚胎对透明带的三维生物力的变化。结果 应用弹性微球测定小鼠囊胚与透明带之间动态生物力,发现小鼠胚胎从囊胚期至胚胎从透明带孵出过程中,小鼠胚胎对透明带施加的法向牵引力和剪切牵引力呈振荡变化规律。同一个小鼠胚胎不同位置弹性微球在同一时刻所受的牵引力大小和方向不同。发现同一个发育时期多个小鼠囊胚腔内弹性微球上的牵引力分布是不对称的,同时存在拉伸牵引力和压缩牵引力。结论 本研究利用弹性微球测定小鼠早期胚胎发育过程中产生的牵引力,发现胚胎发育过程中牵引力的变化存在显著的时空差异,小鼠囊胚腔内细胞产生的牵引力分布不均匀,对全面认识细胞力学属性对胚胎发育的影响具有重要意义。