试管婴儿 - Ca2+信号与胚胎周期调控

在胚胎分裂过程中，胚胎主要依赖于母源性储存的代谢底物、mRNA和蛋白，这些快速进行有丝分裂事件包括：1. 核膜破裂、染色质浓缩和有丝分裂纺锤体形成；2. 纺锤体延长并引起染色体分离；3. 卵裂沟形成，两个子代细胞分离。肌醇磷酸酶（IMPase）抑制剂可以阻断这些有丝分裂事件的发生，而这种阻断可以被磷酸肌醇所逆转，表明磷酸肌醇信号通路参与了有丝分裂事件。磷酸肌醇信号通路的核心是Ca2+水平发生升高，所以，Ca2+与胚胎有丝分裂和周期调控关系密切。

Ca2+信号与核膜破裂

第一次胚胎分裂时的核膜法溶解前会出现短暂的Ca2+浓度升高，显微注射Ca2+或三磷酸肌醇可以诱导核膜提前破裂，而胞内注射Ca2+螯合剂则会阻断核膜破裂。此外，核膜破裂时发生的Ca2+浓度瞬时升高也主要集中于核周区域。

Ca2+信号与染色体分离

胚胎姐妹染色单体在分离前会出现Ca2+瞬时变化，这种瞬时变化会被Ca2+螯合剂或三磷酸肌醇受体拮抗剂所阻断，导致姐妹染色单体的分离受到抑制。三磷酸肌醇拮抗剂，如三磷酸肌醇海绵（一种由三磷酸肌醇受体I型三磷酸肌醇结合域构成的重组蛋白，可以竞争性结合三磷酸肌醇的蛋白）以及p130蛋白（一种可以结合三磷酸肌醇的灭活形式的磷酸酶）都可以有效阻止染色单体分离。

Ca2+与卵裂沟的形成

Ca2+信号和强度与卵裂沟的延伸及其深度关系非常明显。胚胎卵裂沟形成可以被Ca2+螯合剂BAPTA和三磷酸肌醇拮抗剂肝素阻断。卵裂沟的浅表位置在空间和时间上都具有与肌动蛋白变化紧密相关的Ca2+浓度升高。