💡这项突破是什么?
2026年6月12日，北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院苏俊实验室在Cell杂志在线发表了题为“Live imaging of human preimplantation embryos reveals the cellular dynamics and mechanisms of developmental arrest”的研究论文。该研究首次实现了人着床前胚胎发育全程（受精后120小时）的高清活细胞成像，系统揭示了人着床前胚胎发育的细胞生物学规律，阐明了胚胎着床前停滞的细胞生物学机制，并提出了相应的防治方案。
人着床前胚胎发育是生命起始的关键阶段，然而由于技术和伦理的限制，人们对这一过程的认知仍十分有限。临床上，约50%的人着床前胚胎会停滞发育，导致辅助生殖治疗（ART）的活产率仅为30%左右。解析人着床前胚胎发育停滞的机制对于提高ART成功率至关重要。
在本研究中，研究人员首先建立了基于转盘共聚焦显微镜的人着床前胚胎活细胞成像体系，实现了对受精后人胚胎连续120小时的高清成像。通过分析超过300个人着床前胚胎的活细胞成像数据，研究人员首次绘制了人着床前胚胎发育的细胞事件图谱，明确了关键细胞事件（如原核形成、合子基因组激活、第一次卵裂等）的时间窗口。
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(A) 人胚胎前三天的纺锤体异常对着床前胚胎发育结局的影响 (B) 人胚胎前三天的染色体异常对着床前胚胎发育结局的影响 (C) 人胚胎不同阶段的染色体异常对子细胞细胞命运的影响
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。为了深入解析其中的机制，在广州慧眼大设施的支持下，研究人员通过在活细胞成像后对第五天成功成囊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停滞的机制。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，以用于桑椹胚阶段停滞的临床防治。
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(A) 第五天成功成囊和停滞在桑葚胚的人胚胎差异蛋白分析 (B) 诱导内质网应激响应可以重现桑葚胚阶段的停滞
北生所/清华大学生物医学交叉研究院苏俊实验室的博士生李姿萱、中南大学/中信湘雅生殖与遗传专科医院的冷丽智副教授、中国科学院动物研究所的翟晶磊副研究员以及国家蛋白质科学中心（北京）的王晓文副研究员为该论文的共同第一作者。国家蛋白质科学中心（北京）的贺福初院士提供了重要指导。北生所/清华大学生物医学交叉研究院苏俊实验室的博士生杨武凌、王淑慧、陈妍夙、项振宇、中国科学院动物研究所的万海峰博士、中南大学/中信湘雅生殖与遗传专科医院的张硕屏博士、龚斐副教授、硕士生刘飞耀、北京家圆医院的廖希主任医师、香港大学牙医学院的李昱辉助理教授以及广东智慧医学国际研究院的工作人员曾清提供了重要支持。该研究获得了科技部国家重点研发项目（2023YFA1800300、2025YFA1804400、2021YFA0805701、2022YFA103100、2020YFE0202200、2024YFA1802100）、北京生命科学研究所内部经费、国家自然科学基金委项目[优秀青年科学基金（海外）、U24A20665、82421003、32088101、82322026]、阿里巴巴达摩院青橙奖、中信集团重大科研项目（2023ZXKYB34100）、中国科学院先导项目（XDB0820000）、人体蛋白质组导航国际大科学计划（π-HuB计划）、“慧眼大设施工程”预研项目、北京市科技新星计划（20240484730）以及香港大学基础研究种子基金（1109900109）的资助，在北京生命科学研究所完成。
论文链接
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.037
