การแบ่งตัวและการสร้างบลาสโตซิสต์

การแบ่งตัว (Cleavage) คือชุดของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นหลังจากการปฏิสนธิ โดยแบ่งไซโกตออกเป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ เรียกว่า บลาสโตเมียร์ (blastomeres) โดยไม่มีการเติบโตโดยรวม การแบ่งตัวเหล่านี้ทำให้เกิดโมรูลา (morula) และจากนั้นจึงเกิดบลาสโตซิสต์ (blastocyst) ซึ่งเป็นระยะที่เซลล์ต้นกำเนิดแรกเริ่มของเอ็มบริโอเริ่มปรากฏให้เห็นอย่างชัดเจน

Definition

การแบ่งตัว (Cleavage) คือชุดของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสที่แบ่งไซโกตออกเป็นบลาสโตเมียร์ และการสร้างบลาสโตซิสต์คือระยะที่เอ็มบริโอจะกลายเป็นทรงกลมที่เต็มไปด้วยของเหลว ซึ่งประกอบด้วยโทรโฟบลาสต์ชั้นนอกและมวลเซลล์ชั้นใน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการแบ่งตัวแบบ cleavage, การอัดแน่น (compaction), การก่อตัวของโมรูลา, การเกิดโพรง (cavitation) เพื่อสร้างบลาสโตซิสต์ที่มีโพรงที่เต็มไปด้วยของเหลว และการแยกตัวของมวลเซลล์ชั้นใน (inner cell mass) ออกจากโทรโฟบลาสต์ (trophoblast) เนื้อหานี้เป็นเอกสารอ้างอิงทางการศึกษาในสาขากายวิภาคศาสตร์พัฒนาการ และไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิกหรือการช่วยการเจริญพันธุ์

Core questions

• การแบ่งตัวแบบ cleavage แบ่งไซโกตโดยไม่เพิ่มขนาดโดยรวมได้อย่างไร?
• โมรูลาเกิดการอัดแน่นและเกิดโพรงเพื่อสร้างบลาสโตซิสต์ได้อย่างไร?
• เซลล์ต้นกำเนิดแรกเริ่ม ได้แก่ มวลเซลล์ชั้นในและโทรโฟบลาสต์ ก่อตั้งขึ้นได้อย่างไร?

Key concepts

• บลาสโตเมียร์
• การแบ่งตัวโดยไม่มีการเติบโต
• การอัดแน่น
• โมรูลา
• บลาสโตซีล (โพรงบลาสโตซิสต์)
• มวลเซลล์ชั้นใน (เอ็มบริโอบลาสต์)
• โทรโฟบลาสต์
• การกำหนดสายเซลล์แรกเริ่ม

Mechanisms

หลังจากการปฏิสนธิ ไซโกตจะผ่านการแบ่งตัวแบบไมโทซิสต่อเนื่องกันภายในโซนาเพลลูซิดา (zona pellucida) ดังนั้นจำนวนเซลล์จึงเพิ่มขึ้นในขณะที่ปริมาตรรวมยังคงที่ และบลาสโตเมียร์มีขนาดเล็กลง เมื่อถึงระยะแปดเซลล์ เอ็มบริโอจะเกิดการอัดแน่น โดยบลาสโตเมียร์จะเพิ่มการสัมผัสระหว่างเซลล์ให้มากที่สุดและเกิดการโพลาไรซ์ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการตัดสินใจชะตากรรมของเซลล์ครั้งแรก การแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดโมรูลา และการสะสมของของเหลวจะสร้างโพรงที่เรียกว่า บลาสโตซีล (blastocoel) ซึ่งเปลี่ยนโมรูลาให้เป็นบลาสโตซิสต์ ในระยะนี้เซลล์จะถูกแยกออกเป็นชั้นโทรโฟบลาสต์ด้านนอก ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นรก และมวลเซลล์ชั้นใน ซึ่งจะก่อตัวเป็นตัวอ่อนที่แท้จริง การแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันและการส่งสัญญาณจะแยกแยะเซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้ และบลาสโตซิสต์จะฟักตัวออกจากโซนาเพลลูซิดาเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการฝังตัวต่อไป

Clinical relevance

ระยะบลาสโตซิสต์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการช่วยการเจริญพันธุ์ และต่อความเข้าใจเกี่ยวกับการพัฒนาของตัวอ่อนก่อนการฝังตัวและการตั้งครรภ์ในระยะแรก หัวข้อนี้เป็นข้อมูลพื้นฐานอ้างอิงเกี่ยวกับวิธีการจัดระเบียบของตัวอ่อนในระยะแรก และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

สัณฐานวิทยาและระยะเวลาของการแบ่งตัวและการสร้างบลาสโตซิสต์ได้ถูกรวบรวมไว้ในตำราเรียนคัพภวิทยามาตรฐาน ในขณะที่เหตุการณ์การกำหนดสายเซลล์ของตัวอ่อนก่อนการฝังตัวได้สรุปไว้ในบทความทบทวนที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิเกี่ยวกับการพัฒนาของหนูและมนุษย์

History

ระยะทางสัณฐานวิทยาของการแบ่งตัว โมรูลา และบลาสโตซิสต์ได้รับการอธิบายโดยคัพภวิทยาแบบดั้งเดิม และการตัดสินใจเกี่ยวกับสายเซลล์ของตัวอ่อนก่อนการฝังตัวได้รับการชี้แจงโดยการศึกษาทางอณูชีววิทยาและพันธุกรรมในภายหลังในสิ่งมีชีวิตต้นแบบ และเมื่อไม่นานมานี้ในตัวอ่อนของมนุษย์

Seminal works

• chazaud-yamanaka-2016
• niakan-2012

Frequently asked questions

ทำไมเซลล์ถึงมีขนาดเล็กลงในระหว่างการแบ่งตัว?

การแบ่งตัวจะแบ่งไซโกตด้วยไมโทซิสโดยไม่มีการเติบโตโดยรวม ดังนั้นการแบ่งแต่ละครั้งจะสร้างบลาสโตเมียร์ที่มีขนาดเล็กลง ในขณะที่ตัวอ่อนโดยรวมยังคงมีขนาดเท่าเดิม

ประชากรเซลล์สองชนิดของบลาสโตซิสต์คืออะไร?

โทรโฟบลาสต์ชั้นนอก ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างรก และมวลเซลล์ชั้นใน ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นตัวอ่อนที่แท้จริง