《Cell》重磅发表｜徐小明博士联合国内顶尖团队破解人类早期胚胎发育阻滞难题，为试管婴儿瓶颈提供新方案

　　6月11日，国际顶级期刊《Cell》在线发表了题为“Two distinct causes contribute to the low efficiency of human pre-implantation development”的研究论文。首次通过国际领先的荧光活细胞显微成像技术实现了人类着床前胚胎连续5天发育的“高清”动态成像，系统阐明了人类早期胚胎发育阻滞的两种不同机制，并提出针对性防治方案。这一重大突破为提升试管婴儿成功率带来了全新希望。该研究由家圆医疗集团胚胎实验室总监、北京家圆医院胚胎实验室主任徐小明博士，携手北京生命科学研究所苏俊研究员、中信湘雅林戈研究员、中国科学院动物研究所王红梅研究员、广东智慧医学国际研究院杨云研究员等共同完成。

　　这一突破的背景，源于生殖医学领域长期面临的困境。过去二十年间，我国不孕不育率从3%攀升至20%，辅助生殖技术虽已普及，但高达一半的人类胚胎会在发育的前5天内发生阻滞，无法用于移植。反复试管失败，成为无数助孕家庭难以跨越的鸿沟。传统技术只能对已阻滞的胚胎进行单节点分析，无法回溯阻滞前的生物学事件；而常规实验动物也无法复刻人类早期胚胎的发育缺陷。因此，阐明人类着床前胚胎发育阻滞的成因并开发防治方案，一直是生殖医学领域的重大瓶颈。

　　灵长类的胚胎极其珍贵且脆弱。受光毒性限制，常规的显微成像技术如共聚焦或双光子只能对人类早期胚胎进行24-48小时的连续观察，未能完全覆盖从受精至囊胚所需的120小时发育周期。本次研究依托全球首创高通量活细胞光片显微镜，在不损伤胚胎的前提下连续拍摄120小时，成功无损捕捉了人类和食蟹猴胚胎从受精到囊胚的全过程。通过分析百余枚胚胎、两千余次卵裂过程，团队颠覆了传统认知：胚胎发育异常的高发期并非第一次卵裂，而是第二次卵裂，二细胞阶段有高达30%-45%胚胎细胞组装了异常的多极纺锤体，引发染色体排列和分离错误及多极分裂等异常，最终形成染色体异常的胚胎细胞。研究人员继而发现人胚在二细胞阶段首次复制中心体时出错率同样为约40%。基于此发现，通过在二细胞阶段短暂加入半抑制浓度的中心体复制关键调控激酶PLK4抑制剂centrinone，成功阻止胚胎中心体复制错误的发生。值得注意的是，该策略并不影响中心体数目正常的胚胎细胞，未来有望用于人类早期胚胎卵裂异常的临床防治。

　　人类胚胎着床前全五天发育的显微成像

　　在分析染色体异常和人着床前胚胎停滞的关系的过程中，研究人员注意到人着床前胚胎晚期停滞与染色体异常无关。通过在活细胞成像后对第五天的囊胚和停滞在桑椹胚的胚胎进行了高深度单胚胎蛋白组学分析，成功克服了靶向活细胞成像的局限性。基于微量蛋白组所提示的蛋白表达稳态失衡与内质网应激响应，研究人员才得以通过诱导内质网应激响应在分子和细胞层面完全重现桑椹胚阶段的停滞，至此阐明了人着床前胚胎晚期阻滞的机制。未来研究人员将利用该模型进一步筛选胚胎内质网应激响应的抑制剂，以用于桑椹胚阶段阻滞的临床防治。

　　研究首次明确人类着床前胚胎发育阻滞的两大独立机制。其一，人类早期胚胎阻滞源于二细胞阶段中心体复制出错，引发纺锤体异常组装、胚胎染色体排列及分离错误，最后造成胚胎发育阻滞，超70%前三天的胚胎发育阻滞均因此导致。其二，晚期桑椹胚发育阻滞与染色体无关，而是由于胚胎内质网应激响应异常激活，导致胚胎连接蛋白和细胞极性蛋白大幅度下调，最终阻碍囊胚的形成，这为临床攻克人类着床前晚期胚胎发育阻滞提供了全新方向。

　　人类胚胎细胞的纺锤体与卵裂异常

　　北京家圆医院徐小明博士团队此前已在生殖医学领域取得多项开创性成果。团队曾完成全球首例“显微手术去除多余雌原核技术”修复ICSI来源的3PN受精卵案例，助力患者实现健康活产；并与北京生命科学研究所苏俊研究员团队合作，发表了关于卵母细胞染色质成熟机制重磅成果，填补了领域空白。

　　多年来，沈阳九州家圆医院始终坚持 “临床为本、科研赋能”，以徐小明博士领衔的胚胎实验室团队，持续布局配子及胚胎发育、胚胎优选及生育力保存等前沿研究，不断将国际顶尖科研成果转化为院内临床助孕技术，用卓越的科研实力，为每一个求子家庭圆满“家圆梦”。

　　论文链接：

　　https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00637-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867426006379%3Fshowall%3Dtrue