自三月以來，《Cell》曾兩度發文揭示生命之初的祕密。3月24日《Cell》以老鼠早期胚胎研究模型，利用基因組測序揭示了受精卵發育第二天胚胎細胞發生的變化。一個星期後，《Cell》又報道了另外一篇與早期胚胎髮育相關的研究，證明在人類胚胎髮育的第4-7天內，X染色體逐漸達到劑量補償，有趣的是這種平衡是通過同時抑制雌胚胎中的兩條X染色體來實現。
兩篇《Nature》子刊：精子與卵子相遇時會“發光”
《Cell》上的這兩項研究均講述了精子和卵子相遇後的故事，那麼在相遇的那一刻它們是否也會“一見鍾情”擦出“火花”?根據英國《每日郵報》報道，近日芝加哥西北大學的研究人員發現，當精子和卵子結合成受精卵時會爆發出一道微小的明亮閃光，並且這道閃光的大小還可以用來確定受精卵的質量，幫助醫生在體外受精過程中選擇最好的卵子進行受精。相關研究結果將於近期發表在《Scientific Reports》雜誌上。
3月18日《Scientific Reports》發表的另外一篇論文也揭示了老鼠精子與卵子結合時爆發出鋅火花。該研究由西北大學的博士後Zhang引領。Zhang表示，很少有人知道受精那一刻發生了什麼，因爲我們很難捕捉到精子與卵子結合的精確時間。
捕獲精子和卵子相遇的瞬間
圖1(來源：每日郵報)
在本研究中，研究人員捕獲了精子與卵子相遇時閃光爆發的過程(圖1)，這也是首次在人類身上發現此情形。研究人員通過注射精子酶來激活卵子，以激增卵子中的鈣，並使卵子釋放鋅。由於聯邦法律的限制，該研究使用的卵子並不與精子受精。研究人員表示，“五年前我們在老鼠身上發現了類似的火花，如今在人類卵子中看到鋅輻射爆發，這非常震驚”。
當鋅從卵子中釋放出來時，便與小分子探針結合，該探針可在熒光顯微鏡下發光，因此鋅的快速釋放可被視作一道閃光。本研究的作者之一Tom O'Halloran表示，“熒光顯微鏡的研究證實鋅火花可出現在人類卵細胞中，並能在細胞外觀察。”卵子通過“劃分”和“發射”鋅來控制健康胚胎的發展。
圖2(來源：每日郵報)
在過去的六年裏，西北大學的研究人員已經表明，鋅控制着有機體的生長和變化。在受精時，專家們首先觀察到精子釋放出數千個“包裹”，每個“包裹”都釋放鋅原子，爲了形象描述，研究人員使用活細胞鋅標籤來成像(圖2)。成千上萬的“包裹”釋放鋅引發了引人注目的事件——鋅火花爆發，這也是哺乳動物受精的標誌(圖3)。
圖3(來源：每日郵報)
本文的共同作者，Eve Feinberg博士說，“這個發現非常的重要，因爲它提供了一種非侵入性且易於實現的方式來評估卵子的質量。目前還沒有更好的辦法來評估卵子的質量，如果我們能判斷哪些卵子好，哪些不好，那麼就可以選擇最優的胚胎進行移植，從而避免很多痛心的事故發生。”
該研究的第一作者Francesca Duncan表示，“我們的研究確定了受精過程中鋅釋放的時間，這將有助於解答生殖醫學中懸而未決的問題——是什麼造就了一個好的卵子?”
備註：本文根據英國《每日郵報》官網編譯
