脊椎动物的胚胎在形成初期十分脆弱，快速的细胞分裂和环境压力使它们容易发生细胞增殖错乱和凋亡，从而导致胚胎干细胞的死亡，这也被认为是早期胚胎发育失败（不育、流产）的主要原因之一。然而，在缺乏专门免疫细胞的情况下，机体如何清除胚胎中错误和凋亡细胞尚不明确。
近期，西班牙巴塞罗那科学技术学院基因组调控中心的研究人员发现新形成的胚胎可以通过上皮组织清除错误和凋亡的细胞以提高其生存机会，这也是迄今为止在脊椎动物中发现的最早的先天免疫反应表现。该研究在《Nature》杂志发表，题为：Cooperative epithelial phagocytosis enables error correction in the early embryo。
在研究中，研究人员发现斑马鱼和小鼠胚胎的上皮组织可以通过特定的分子靶向识别系统对胚胎形成过程中的错误和凋亡细胞进行有效的吞噬清除。进一步的三维体内成像分析揭示了这种上皮细胞吞噬作用的机制，该机制主要通过两种类型的上皮细胞突起共同协作完成。第一种突出类型叫“吞噬杯”，负责介导靶向凋亡细胞的摄取吞噬；第二种突出类型叫“上皮臂”，它可以通过机械推动促进凋亡细胞的排出清除。根据以上实验数据和建模，研究人员证明了胚胎形成早期产生的错误和凋亡细胞可以被多种上皮细胞协同摄取清除，此外，上皮组织还可以通过扩展空间探索范围和增强非活动性上皮细胞的局部摄取能力来优化清除效率。
这些发现表明上皮组织清除机制可以通过清除错误和凋亡细胞促进胚胎的正常发育，并揭示了胚胎发育的最早阶段已存在先天免疫功能。这也有助于了解为什么某些胚胎在发育的早期阶段无法形成，为今后治疗不育或早期流产提供了新的研究思路。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03200-3
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