水力壓裂(hydraulic fracturing)是一種最為常見的與頁岩氣開采相關的過程。在一項新的研究中，來自法國索邦大學居裏研究所和法蘭西學院生物跨學科研究中心的研究人員作出結論：自我壓裂(self-fracking)是將胚胎(來自小鼠)從徑向對稱的細胞聚集體切換到雙側對稱的囊胚(blastocyst)的機製。
水力壓裂(hydraulic fracturing)是一種最為常見的與頁岩氣開采相關的過程。在一項新的研究中，來自法國索邦大學居裏研究所和法蘭西學院生物跨學科研究中心的研究人員作出結論：自我壓裂(self-fracking)是將胚胎(來自小鼠)從徑向對稱的細胞聚集體切換到雙側對稱的囊胚(blastocyst)的機製。相關研究結果近期發表在Science期刊上，論文標題為“Hydraulic fracturing and active coarsening position the lumen of the mouse blastocyst”。
在植入之前，胚胎是一組緊密的細胞，這些細胞或多或少地徑向分裂，因而大體上保持球形。隨後，這些細胞變成兩側對稱的囊胚---由充滿液體的囊胚腔(blastocoel)、最終成為胎兒的內胚細胞團和最終變成胎盤的滋養外胚層(trophectoderm)組成。水力壓裂發生在這兩個步驟之間的過渡階段;它是這些細胞如何沿著第一軸將它們的排列從徑向對稱切換到兩側對稱。
通過使用高分辨率實時成像，這些研究人員觀察到在小鼠囊胚形成過程中這種對稱性破裂的過程。像往常一樣，受精卵(精子和卵細胞結合形成的一個細胞)經細胞分裂後產生兩個細胞，然後是四個，依此類推，直到第五輪細胞分裂，這時他們觀察到“處數百個氣泡在細胞-細胞連接處同步出現”，每個氣泡充滿著加壓水。
在這些氣泡(微腔)的形成過程中，這些細胞的主要粘附蛋白(E-鈣粘蛋白)在微腔(microlumen)的邊緣聚集在一起。就像在頁岩氣水力壓裂中一樣，來自囊胚腔的加壓液體被注入在兩個粘性細胞膜之間，將它們分裂開並將它們的E-鈣粘蛋白重新分布到新形成的微腔邊緣的新位置上。
在經過一段時間的大量水力壓裂之後，粗化階段(coarsening phase)開始，一些氣泡變大，然後較大的微腔聚集在一起，直到它們形成一個大腔，從而將胚胎細胞團轉移到囊胚的一半中。
盡管這是第一次在活體小鼠囊胚中觀察到自我壓裂過程，但是這並不是研究人員第一次觀察到這種微腔粗化過程。這項研究的作者們報道，由於胞外基質中的液體壓力、滲透擾動或定向離子轉運，類似的充滿加壓液體的破壞細胞-細胞界麵和細胞-胞外基質界麵的氣泡已在體外觀察到。
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