解螺旋公眾號(hào)·陪伴你科研的第1753天
以前或許窮極一生都無法想象,生命誕生之初竟是如此的驚心動(dòng)魄,頗具一種別樣的美感。
眾所周知,人類個(gè)體的誕生起源于一場(chǎng)生命大和諧。
這時(shí),生命的號(hào)角就此吹響,數(shù)百萬的精子們?yōu)榱四艿竭_(dá)心中的圣地,開啟了過五關(guān)斬六將的競(jìng)爭(zhēng)之旅。
曲細(xì)精管(米色)中,內(nèi)襯著精原細(xì)胞(藍(lán)色)的上皮細(xì)胞,可分化為成熟的精子細(xì)胞(黃色)
然而現(xiàn)實(shí)殘酷,絕大多數(shù)精子都只是陪跑者而已,唯有于千軍萬馬中殺出一條血路來的精子,方能邂逅女神卵子。
精子覓得卵子后,即刻會(huì)識(shí)別卵子透明帶的ZP3蛋白,誘發(fā)頂體反應(yīng),加速穿透卵膜的過程;同時(shí)增強(qiáng)透明帶的硬度以避免多精受精,從而徹底斷絕了卵子的紅杏出墻之心。
卵子上的精子受體糖蛋白ZP3晶體結(jié)構(gòu)
隨后,在精子和卵子結(jié)合的那一瞬間,真可謂是天雷地火,火花四射。
原來在兩者結(jié)合時(shí),不僅可激增卵子中的鈣,還會(huì)促使卵子釋放鋅,并爆發(fā)出“鋅火花”(見下圖)。
受精卵形成后,會(huì)被隱身于核內(nèi)深處的“生物鐘”——細(xì)胞周期,牢牢掌握著細(xì)胞生命的輪回,精心地安排著細(xì)胞的一生。
胚胎中兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞周期(從左上角開始)
受精卵一邊卵裂,一邊向子宮處奔走,直至進(jìn)入宮腔,于子宮內(nèi)膜中著床安家。
雖然目前還無法實(shí)際觀察一個(gè)真正的人類胚胎發(fā)生了什么,但考慮到胚胎發(fā)育的過程,很大程度上是種系進(jìn)化的重演,或許能從小鼠胚胎發(fā)育過程一睹生命最初的過程。
動(dòng)態(tài)發(fā)育過程,胚胎內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的聯(lián)合呈現(xiàn)
小鼠原腸胚形成至早期器官形成的實(shí)時(shí)成像
原始生殖細(xì)胞在小鼠胚胎發(fā)育過程中的遷移
小鼠心臟發(fā)育過程中的可視化成像
小鼠線性心管發(fā)育過程中,心臟的高分辨率成像
小鼠胚胎的神經(jīng)管開始折疊并合攏,左端神經(jīng)管將繼續(xù)發(fā)育形成大腦,右端將形成脊髓
小鼠胚胎的脊索板開始延長(zhǎng),最終成為脊髓一部分
所以,想來由人類受精卵分裂所得的細(xì)胞,也會(huì)不停地你推我攮、接觸遷移,形成各類組織和器官,終會(huì)發(fā)育成正常的胎兒,至此一枚新生命才真正開始萌芽。
從受精卵到分娩的全過程
參考文獻(xiàn):
1.McDole K, Guignard L, Amat F, et al. In Toto Imaging and Reconstruction of Post-Implantation Mouse Development at the Single-Cell Level[J]. Cell, 2018.
2.http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3559563/Sparks-really-fly-new-life-formed-Images-reveal-fireworks-occur-moment-sperm-meets-egg.html
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