一些哺乳动物如何延迟胚胎的发育以等待后代更好的条件？威斯康星大学医学院干细胞和再生医学研究所的一项新研究探索了这种繁殖中一些哺乳动物如何延迟胚胎的发育，以等待后代更好的条件。威斯康星大学医学院干细胞和再生医学研究所的一项新研究探索了这种繁殖的奥秘，这种繁殖可能发生在130多种哺乳动物和一些有袋动物身上。
这项研究是由Abdiasis Hussein领导的。阿卜迪娅侯赛因(Abdiya Hussein)是西汉大学生物化学教授，也是汉内勒若霍拉-贝克实验室的研究生，西汉大学医学院干细胞与再生医学研究所副所长。这一发现已经发表在科学杂志《细胞出版社的发育细胞》上。
这些结果不仅促进了对延迟胚胎着床的理解，还暗示了一些其他快速分裂的细胞(如肿瘤细胞)是如何变得静止的。
在中止妊娠(称为胚胎滞育)中，早期胚胎会阻止其植入母亲的子宫，使其得以滋养成婴儿。相反，胚胎像种子一样处于休眠状态，直到一些分子调控者促使它发芽。
滞育或延迟着床是一种生物策略，用于等待不利条件维持新生儿，如食物不足、母体脂肪储存不足或哥哥姐姐未断奶等。
熊、犰狳、海豹、一些水獭、徽章和其他动物如黄鼠狼在繁殖周期中经常有季节性滞育。
例如，许多种类的熊在春末夏初繁殖。然后雌性疯狂地寻找食物。当母熊退守巢穴时，只有母熊有足够的脂肪和体重，几个月后才能植入一个或多个胚胎。任何幼崽都会在冬末出生。
为了了解胚胎发育过程中生化的维持和释放，Hussain，Ruohola-Baker及其团队通过降低雌激素水平在雌性小鼠模型中诱导滞育。然后，他们将滞育胚胎与植入前后的胚胎进行比较。他们还通过饥饿小鼠胚胎干细胞诱导滞育，并将其与小鼠胚胎干细胞的活跃生长进行比较。
在野外，一些动物胚胎会推迟植入，直到它们的母亲有足够的能量和营养支持它们。饥饿或其他压力不知何故导致胚胎停止发育。这种反应是为了保护自己的生存。
研究人员在实验室培养皿中广泛研究了代谢和信号通路如何控制小鼠胚胎和小鼠胚胎干细胞的休眠和活性。
新陈代谢涉及维持生命的化学活动，细胞进行这些活动以将物质转化为能量、制造物质和清除废物。通过分析这些反应的最终产物(称为代谢物)，科学家可以开始理清滞育的原因以及细胞是如何从它们的魔爪中释放出来的。
科学家们在比较细胞状态时也研究了基因表达。他们试图确定哪些因素影响了DNA代码的解释，产生了哪些关键蛋白质，以及悬浮和活性状态下的数量。
胚胎干细胞研究人员若霍拉-贝克(Ruohola-Baker)认为，表观遗传差异(而不是DNA本身的任何变化)可能是理解胚胎在解读相同DNA代码时如何进入和退出滞育的关键。
进一步的研究指出了一组对胚胎细胞生存至关重要的蛋白质。滞育胚胎中这些蛋白相关基因的活性和某些氨基酸的含量增加。例如，通过使用CRISPR基因编辑技术，威斯康星大学比较医学助理教授Hussain和Julie Mathieu抑制了谷氨酰胺的流动，谷氨酰胺是一种控制重要代谢(能量利用)途径的氨基酸。
研究人员收集了其他数据，这些数据显示，这一因素和其他代谢因素影响了催化酶mTOR，该酶调节许多细胞过程，包括细胞增殖、生长和蛋白质合成。MTOR还参与“感知”细胞营养和能量储存。
众所周知，mTOR是哺乳动物衰老和癌症中代谢和生理的主要调节因子。它还管理胚胎生长和发育的所有方面。在本研究中，mTOR的抑制导致了以滞育为特征的独特代谢特征。研究人员还发现，这种抑制是可逆的。
了解滞育的机制可以促进医学和野生动物生物学的知识。威斯康星大学比较医学教授卡罗尔威尔(Carol Ware)表示，滞育是一些物种生存的必要手段，而在其他物种的环境压力下也会发生滞育。
动物滞育机制的研究是了解这种细胞反应能否用于临床治疗(如更好的体外受精程序以帮助人们分娩)的重要一步。
侯赛因认为，这一研究领域可能对未来的癌症研究也具有重要意义。知道为什么和什么时候让癌细胞进入静止状态，可能有助于解释他们希望接受化疗并在未来恢复能力。他说，也许最终可以设计一种疗法来唤醒细胞，使其与抗癌药物的时间一致。
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