抑制mTOR可以诱导胚胎暂停发育

近期，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员的课题组发现，通过局部抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR)可以诱导小鼠囊胚生成可逆的“暂停生长”状态。这种“暂停”状态与自然条件下母体的滞育期相似。相对应的是，去除mTOR的抑制作用，“暂停生长”的囊胚能恢复其多功能性。这就可以允许研究人员对胚胎细胞进行长期体外培养，以更好地研究胚胎功能。

前期研究发现，哺乳动物胚胎在植入子宫前可以在体外培养至囊胚阶段，但是小鼠囊胚会在生成的24～48 小时里瓦解。有趣的是，如果从培养介质中移除葡萄糖或者特定的氨基酸，囊胚的生存时间将会延长。可能的解释就是囊胚中的生长信号通路可能会在囊胚诱导形成明显的休眠状态。于是他们把囊胚隔离出来，在培养液中加不同的抑制剂（mTOR、Myc、HATs），结果发现降低mTOR活性可以使囊胚培养时间延长，可以延长9～12天，怀孕时间12.5～15.5天。而对大部分胚胎，延长时间的极限为22天。

接下来，作者还证明了被“暂停”的囊胚仍具有多功能性，换句话说，就是不会影响胚胎的正常发育。在mTOR抑制剂下人工培育了7天的囊胚可以分化形成胚胎干细胞，表达出多功能性的标志物。除此之外，在 mTOR抑制剂下培育4～5天的囊胚可以发育为完整的胚胎，具有生育能力成熟个体。在雌性小鼠体内植入经过mTOR抑制处理的囊胚，小鼠还是顺利地产下宝宝。这项研究可能为优化人工体外受精提供更多指导意见。