早期胚胎发育过程动荡不安。它涉及一系列快速发生的事件，包括细胞分裂、分化以及每个细胞内大量细胞间移动。就像一场管弦乐队的演出，乐队的每个成员都必须在恰当的时刻开始演奏，并且完美和谐，这些过程需要精确计时和协调，以确保胚胎正常发育。

细胞如何在胚胎发育的最初阶段理解这种混乱是一个悬而未决的问题。根据巴塞罗那基因组调控中心(CRG) ICREA 研究教授 Pia Cosma 和纽约陈扎克伯格生物中心兼哥伦比亚大学教授 Andrea Califano今天在《干细胞报告》杂志上发表的一项新研究，NKX1-2 蛋白在其中发挥了至关重要的作用。

NKX1-2 就像管弦乐队的指挥，巧妙地确保胚胎发育的遗传指令在正确的时间正确执行。该蛋白质有助于管理细胞制造蛋白质的机制(如核糖体)的生产和组织，对于在细胞分裂时保持染色体的有序排列和正确分布也至关重要。

当研究人员通过实验抑制小鼠体内的 NKX1-2 功能时，他们发现核仁(细胞核中组装核糖体的部分)发生了严重改变，破坏了胚胎正确产生核糖体的能力。他们还发现 2 至 4 细胞胚胎在细胞分裂过程中无法正确分配染色体，并且在发育的这些非常早期的阶段会停止生长。

“NKX1-2 属于一个蛋白质家族，该家族在早期发育和器官形成中发挥着关键作用。虽然我们知道这个家族的成员在一般发育中很重要，但 NKX1-2 的具体作用，特别是在早期胚胎阶段的作用，还不太清楚，”ICREA 研究教授、该研究的通讯作者 Pia Cosma 解释说。

“有趣的是，通过组装和查询小鼠胚胎干细胞调控网络，可以使用最初为癌症研究开发的方法，来识别胚胎发生的此类机械决定因素，”该研究的共同通讯作者 Califano 博士补充道。

鉴于小鼠和人类早期发育过程的相似性，这些发现为解释包括流产在内的发育问题的不明原因提供了新的线索。流产通常是由于染色体异常造成的，而染色体异常可能由研究中观察到的问题引起——染色体分离不当和细胞分裂错误。进一步的研究可以探索是否存在一种人类对应物，像在小鼠中一样影响这些基本过程，以及当它失败时会发生什么。

尽管 NKX1-2 在早期胚胎发育中发挥着重要作用，但研究人员怀疑还有更多的“导体”有待发现。Cosma 博士补充道：“NKX1-2 的表达水平非常低，因此极难检测。这就像用传统的生物学方法大海捞。重复我们的方法可以帮助找到其他历史上被忽视的稀有和关键元素。”