來源：澎湃新聞客戶端 6-12 程婷　

澎湃新聞從清華大學獲悉，清華大學生物醫學交叉研究院助理教授、北京生命科學研究所研究員蘇俊團隊，搭建了全球首臺高通量雙視野活細胞光片顯微鏡，首次實現對人類著床前胚胎5天完整發育過程的高清連續拍攝，并揭示出胚胎發育停滯的兩大原因。

北京時間2026年6月11日，相關研究成果以《人類著床前發育低效的兩個成因》（Two distinct causes contribute to the low efficiency of human pre-implantation development）為題在線發表于《細胞》（Cell）。

據研究團隊介紹，在科技不斷發展的今天，很多不孕不育患者將目光投向試管嬰兒技術，寄希望于它能帶來更多可能。然而，試管嬰兒的成功率依然存在局限，在受精至囊胚形成的5天窗口期內，超過50%的人類受精卵會發生發育停滯，無法移植回母體內著床，這成為限制妊娠的主要因素。

著床前胚胎本身無色且透光，要觀察其內部結構的精細動態，需要借助熒光標記和激光激發來獲取高對比度的圖像。但著床前胚胎極其脆弱，高強度的激光照射會對其造成損傷，因此常規的顯微成像技術如共聚焦或雙光子最多只能對其進行24—48小時的連續觀察。

然而，著床前胚胎發育全程約為120小時，與發育停滯相關的異常變化可能發生在這5天內的任一節點。常規技術的觀察時長受限，且不同胚胎不同階段的數據不能被拼接在一起，極大限制了科學家對著床前胚胎發育的了解。

為了攻克這一技術難點，蘇俊團隊于三年前在北京生命科學研究所搭建了全球第一臺高通量雙視野活細胞光片顯微鏡。這臺顯微鏡可以在不影響胚胎發育的前提下，首次實現著床前胚胎發育全5天的高清拍攝，為揭秘其發育停滯的原因提供了關鍵技術手段。

在相關臨床合作單位的支持及相應倫理委員會的監管下，該研究團隊利用這臺顯微鏡進行高通量的高清連續成像，系統分析了超過150枚人類和食蟹猴胚胎中的2000多次細胞分裂，最終得到前所未有的新發現，即前3天（以下簡稱：早期）和第4天（以下簡稱：晚期）的胚胎停滯是由兩種截然不同的機制所驅導。

受材料限制，過往基于其他物種受精卵和臨床廢棄的受精異常人受精卵的研究，普遍認為：人類胚胎是在精子和卵子剛結合后的第一次卵裂時最容易出現發育異常。但該團隊通過對收集到的正常人受精卵進行發育動態分析，發現超過70%的早期停滯胚胎在第二次卵裂時可追溯到紡錘體異常，且前三次卵裂中，只有第二次卵裂的異常能預測著床前胚胎發育的結局。

此外，該團隊進一步研究后發現，早期發生的胚胎停滯主要與紡錘體異常和伴隨的染色體錯誤有關，但是晚期發生停滯（即桑椹胚階段）的胚胎卻未見染色體異常。

團隊通過在活細胞成像后對第5天成功成囊和停滯在桑椹胚的胚胎進行了高深度單胚胎蛋白組學分析，發現內質網應激響應會導致蛋白表達穩態的失衡，桑椹胚進而缺乏了轉換成囊胚所需要的關鍵蛋白，至此團隊發現了著床前胚胎停滯的另一原因。

該團隊基于所發現的停滯機制，在繼續探索臨床干預的可能性。

    針對著床前胚胎早期發育停滯，團隊聚焦到細胞里的經典微管細胞骨架組織中心——中心體。實驗表明，中心體對紡錘體組裝至關重要，其數目異常可直接誘發異常紡錘體。團隊在第二次卵裂階段短暫加入低濃度PLK4抑制劑centrinone，成功將中心體正常細胞比例從40%提升至80%，且不影響正常胚胎。該策略未來有望用于早期卵裂停滯的臨床防治。

針對著床前胚胎晚期發育停滯，團隊正利用新開發的內質網應激小鼠胚胎模型篩選有效的小分子抑制劑，為挽救桑椹胚階段的停滯提供適用于臨床的防治方案。

清華相關負責人介紹，這項研究歷時近四年，終于取得重要突破，而這離不開團隊負責人蘇俊在人類配子發育領域的前期研究成果。過去十年間，蘇俊一直專注于卵子發育的研究。他于2019年和2022年發表在《科學》（Science）上的兩篇論文，揭示了常規模式動物如小鼠和大動物均未能在卵子層面重現人類發現的發育異常，促使了對非人靈長類（如食蟹猴）用于卵子和著床前胚胎研究的探索。在德國以六年時間取得博士學位并完成博士后研究后，他帶著優化試管嬰兒技術的目標回到中國，搭建了自己的實驗室，開啟了針對人類胚胎發育低效這一難題的相關研究。

蘇俊表示，未來將帶領他小而精的團隊繼續深耕生殖醫學領域，進一步探究人類胚胎第6到第14天發育的過程，并在此基礎上建立更高效、更安全的胚胎著床后發育的評估體系與干預開發。