科学家首次观察到形成仅数小时的胚胎
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据国外媒体报道，在一种新型高能显微镜帮助下，德国科学家得以第一次对一个由脊椎动物单细胞发育而来的胚胎进行观察，此时的胚胎已拥有心跳。研究过程中，他们对发育中的小鱼仔进行了三维数字重建，此举可能帮助科学家揭开人类器官如何形成的秘密，并进一步了解有关一些疾病的遗传学基础。
此项研究是在位于德国海德尔堡的欧洲分子生物学实验室进行的，研究领导人乔希姆·维特布罗特 (Joachim Wittbrodt)说：“这让我们有能力对动物的生命形成过程进行观察。在观察过程中，你会发现很多细胞发育成带有心跳的胚胎。” 研究论文刊登在《科学》杂志上。
维特布罗特表示，在此之前，科学家已对无脊椎动物进行了类似观察，例如只拥有几百个细胞的蚯蚓胚胎，但直到现在，他们才在脊椎动物身上复制同样的观察，脊椎动物胚胎由数万个细胞构成。他说，通过研制一种足以同时对数万个细胞进行跟踪并且不会破坏甚至摧毁胚胎的高能显微镜，德国研究小组最终克服了这种障碍。
借助于这种高能望远镜，他们利用很多方向不同的光线对胚胎进行扫描，这么做允许计算机创建相关三维图象，进而提供发育过程的全部细节。目前就职于德国海德尔堡大学的维特布罗特称：“显微镜的能量被控制在适当范围，与此同时，对胚胎的解析也相当柔和并且非常快速，因为你需要对移动的东西进行观察。这就好像是一张巨大的拼图，我们能够看到每一块，进而得到整张拼图。”
研究中用到的胚胎来自斑马鱼，也被称之为斑马鲐，向来就是研究人员的宠儿，因为它们的培育成本低于老鼠，并且拥有很多和人类类似的生物特征。为了发育成复杂的生物体，胚胎的细胞必须分裂，分裂后的细胞在体内游走，形成复杂的形状和特定组织。研究人员表示，他们现在进一步了解了细胞移动过程，与之前的想法存在一些差异。
高能显微镜同样可以用于观察老鼠、鸡和蛙类动物。维特布罗特说，类似的实验将最终帮助科学家更好地了解肿瘤如何扩散，或者说在患上类似关节炎这样的自身免疫性疾病时，为什么细胞有时会和身体做对。“这种实验对于人类来说具有很多意义，我们的实验不过是一个开始。”
德国科学家近日利用新型显微镜描绘了斑马鱼胚胎发育期间细胞的行为和运动情况，并将过程制成了三维数字影像。研究人员表示，这是首个脊椎动物的完全发育蓝图，而且这一技术同样可以应用于老鼠和青蛙等其它脊椎动物的胚胎。相关论文
描绘脊椎动物的胚胎发育是一件极其困难的事情，迄今为止，科学家只对2种多细胞有机体做过类似研究。一种是海鞘，一种是线虫，对后者的研究获得了2002年的诺贝尔生理学或医学奖。
在最新的研究中，德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）的Jochen Wittbrodt和同事，利用数字扫描激光荧光显微镜方法（DSLM），在超过24个小时的时间内监测了斑马鱼胚胎由单个细胞生长成几万个细胞的情况。研究人员用激光显微镜从多个方向扫描了标本，创造了 40多万张图片，得到了关于细胞位置、运动及分裂的大量数据，并制成了三维影像。
Wittbrodt表示，“我们得到了如此多描绘脊椎动物胚胎形成的影像，它们对于发育生物学研究以及教学是直接有用的。我们的技术具有许多直接的应用，比如突变缺陷的定量研究，同种不同胚胎的个性水平的分析，器官发育与组织形成全面数据库的建立，等等。”
至关重要的是，DSLM所用的光要比共焦荧光显微镜少得多，这使得它能够长时间地观测活胚胎而不会对其造成伤害。
英国帝国理工学院进化发育生物学家Armand Leroi认为，“这一技术将使脊椎动物胚胎学家能够研究发育的细节，这在线虫身上早已实现。”（科学网梅进/编译）
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网易探索讯
据英国每日邮报报道，德国科学家借助新型高性能显微镜首次观察到脊椎动物胚胎形成过程，在最初数小时内，从一个单细胞变成一个心脏跳动的胚胎，这将有助于深入了解人体器官是如何形成和一些遗传性疾病的研究。
德国海德尔堡欧洲分子生物学实验室的研究人员对发育中的斑马鱼幼仔进行了三维数字模型重建，研究负责人乔希姆•维特布罗特称：“这样我们可以观察动物获得生命的最初过程。你可以看到，无数个细胞发育成一个具有心脏跳动的胚胎。”该项研究成果发表在《科学》杂志上。
德国研究小组研制了一种可以同时跟踪数万个细胞并且不会对胚胎造成破坏的高性能显微镜，借助于这种高性能显微镜，利用不同方向的光线对胚胎进行扫描，然后计算机创建一个三维图像，随着时间的推移，呈现一个完整的胚胎形成过程。维特布罗特称：“对显微镜的能量控制在适当范围内，与此同时，解析率也相当柔和并且调整快速，因为需要跟踪移动的东西。如此神秘的过程，我们能够看得如此清楚。”
之前，科学家已经观察过无脊椎动物胚胎诞生过程，例如蚯蚓胚胎的诞生，仅仅是由数百个细胞发育而成，但是现在观察到的脊椎动物同样的胚胎产生过程，由数万个细胞共同孕育成的脊椎动物胚胎，令人难以想象。这次观察的脊椎动物胚胎诞生过程是斑马鱼的胚胎，也称斑马鲐，一种热带观赏鱼，被在研究中被广泛应用，因为其培育成本低于老鼠，并且同人类具有许多相似的生物特征。
为了发育成为复杂有机体，一个胚胎细胞必须分裂，然后在体内游走并形成错综复杂的形状和特定的组织。研究人员称，到目前为止，他们发现细胞迁移同之前认为的有所不同。
维特布罗特表示，这样的试验最终能够有助于更好地理解肿瘤是如何扩散的，以及患有免疫系统疾病时为什么细胞有时会和自己的身体产生不良反应，例如关节炎等。他说：“该项研究对人类十分有意义，我们的研究才仅仅是个开端而已。”
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