研究揭示污染物如何影响早期胚胎发育

弗朗西斯克里克研究所的新研究表明，在香烟烟雾，工厂和焚烧炉中发现的化学物质可能会干扰胚胎发育的关键早期阶段。

该研究发表在干细胞报告中，研究了激活小鼠干细胞和胚胎中芳烃受体的化学物质的作用。该受体通常通过体内的自然过程接通和断开，但是由不完全燃烧或工业过程产生的芳基烃可以保持其接通。当怀孕的小鼠暴露于合成的芳基烃，在发展自己的胚胎在早期阶段受到影响。

胚胎发育中的问题通常导致流产或死产，而先前已经证明，在芳烃暴露后发育的胚胎通常具有包括腭裂在内的发育问题。然而，到目前为止，这些化学物质影响发育的分子机制尚不清楚。

现在新的研究发现，芳基烃影响，告诉基础网络的细胞在胚胎发育哪类细胞变成。

“早期胚胎中的细胞都以'全能'细胞开始，这意味着它们可以成为体内或胎盘中的任何细胞类型，”弗朗西斯克里克研究所的Manolis Gialitakis博士解释说。“细胞最早的选择是成为一种胚胎干细胞，还是一种最终会成为胎盘一部分的细胞类型。胚胎干细胞随后面临着是否会成为形成卵黄囊的细胞或那些细胞的选择。这会产生胚胎。

“通过分析不同发育阶段的胚胎干细胞和胚胎，我们发现芳烃影响这两个基本决定。这和其他破坏导致相当大比例的胚胎根本没有发育，突出了关键性质这些早期的分化决定。胚胎发育非常复杂，因此每个细胞决定的时机是成功开发的关键。我们确定了与芳烃受体相互作用的各种蛋白质，这使我们能够绘制出不同的过程。在异常激活时受到影响。“

芳烃受体(AHR)在人类健康有重要作用，以及芳基烃的低水平我们周围到处都是自然。然而，有许多合成芳烃的来源，如二恶英，它们不会被代谢，并且可以长时间停留在人体内，造成严重的损害。

“看到这些化学物质如何能够改变胚胎发育，这是惊人的，”Gialitakis博士说。“由于它们存在于烟草烟雾中，这可以帮助解释吸烟如何导致出生缺陷和降低生育率。由于这些化学物质可以长时间留在体内，想要生孩子的吸烟者应该考虑戒烟几个月在试图怀孕之前。“

来自弗朗西斯克里克研究所的论文的高级作者Brigitta Stockinger博士说：“我们已经知道AhR是维持我们免疫防御的重要控制中心，特别是在我们的肠道，肺部和皮肤中。这项最新研究建立在我们的基础上。知识并表明干细胞暴露于AhR活化，特别是如果延长和非生理，在胚胎发育的早期阶段起着不利的作用。我们现在正在研究生理配体瞬时激活AhR与长期激活相比的后果通过难以代谢的化学物质。“