内细胞团

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内细胞团（Inner Cell Mass, ICM）是哺乳动物早期囊胚内部的一群未分化细胞。它位于囊胚腔的一侧，由滋养外胚层（TE）包围。ICM 是胚胎发育的核心，具有全能性或高水平的多能性，能够分化为胎儿的所有组织（原肠胚的三个胚层），同时也是胚胎干细胞（ESCs）的天然来源。

内细胞团 · 发育核心
Inner Cell Mass (ICM) (点击展开)
囊胚期内细胞团空间定位示意
关键标记物 OCT4, SOX2, NANOG
发育归宿 胚外中胚层与胚体
形成时间 受精后第 5-6 天 (人)

形成机制与细胞命运决定

内细胞团的规格化（Specification）是哺乳动物发育中第一次细胞命运抉择的结果。这一过程受多个生物学逻辑控制：

  • Hippo信号通路： 在内部细胞中，Hippo 通路处于激活状态，抑制了 Yap 进入细胞核，从而关闭滋养外胚层特异性基因 CDX2，保留 OCT4 的表达。
  • 对称性破缺： 细胞分裂的方向（对称或非对称）决定了子细胞位于胚胎表面还是内部，进而影响其受到的机械压力与化学梯度。
  • 多能性维持： OCT4、SOX2 和 NANOG 构成的核心转录因子网络通过相互增强和反馈抑制，确保 ICM 维持在未分化状态。

进一步的分化与演变

在植入子宫前，ICM 会经历第二次细胞命运决定，分化为功能迥异的两层结构：

  • 原始外胚层 (Epiblast)： 将发育成胚胎本身的所有组织。
  • 原始内胚层 (Hypoblast/PrE)： 最终形成卵黄囊膜等胚外结构，负责营养吸收和早期的发育诱导。
比较维度 内细胞团 (ICM) 滋养外胚层 (TE)
解剖位置 囊胚内部聚集处 囊胚最外层单层细胞
主导基因 OCT4, SOX2 CDX2, EOMES
生物学贡献 胎儿实体、胚胎干细胞 胎盘、绒毛膜

科研与临床意义

ICM 不仅是发育生物学的研究重点，也是现代医学的重要资源库：

  • 胚胎干细胞来源： 通过体外培养 ICM 获得的 ESCs 具有无限增殖和多向分化的能力，是再生医学及细胞替代疗法的基础。
  • 辅助生殖评估： 在试管婴儿（IVF）技术中，ICM 的形态学评分（大小、细胞紧密度）是预测胚胎着床率和发育潜力的关键指标。

[1] Evans MJ, Kaufman MH. "Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos." Nature. 1981. (点评：干细胞领域的里程碑文章，首次证明了可以从 ICM 中分离并长期培养多能干细胞。)

[2] Niwa H, et al. "Quantitative expression of Oct-3/4 defines differentiation, dedifferentiation or self-renewal of ES cells." Nature Genetics. 2000. (点评：深度揭示了 ICM 核心转录因子 Oct4 的表达水平如何精确调控细胞命运的转换。)

[3] Rossant J, Tam PPL. "Exploring early mammalian embryogenesis: strategies, surprises and challenges." Cell. 2017. (点评：权威综述，全面总结了哺乳动物早期胚胎中 ICM 规格化及空间定位的分子动力学过程。)

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