化學(xué)胚胎學(xué)
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化學(xué)胚胎學(xué)(chemical embryology)，胚胎學(xué)與生物化學(xué)之間的邊緣學(xué)科，研究動(dòng)物胚胎發(fā)育的化學(xué)基礎(chǔ)。化學(xué)胚胎學(xué)的興起是實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)對(duì)發(fā)育機(jī)制進(jìn)行理化分析的必然結(jié)果。當(dāng)前化學(xué)胚胎學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是深入到分子水平來(lái)探討卵子成熟、受精、胚胎的生長(zhǎng)、分化和形態(tài)發(fā)生的機(jī)制。因此，它又正在演變?yōu)?a href="/w/%E5%88%86%E5%AD%90%E8%83%9A%E8%83%8E%E5%AD%A6" title="分子胚胎學(xué)">分子胚胎學(xué)。
動(dòng)物胚胎發(fā)育的化學(xué)方面的研究肇源于J.洛布對(duì)海膽受精和單性生殖的理化分析。1931年J.李約瑟之《化學(xué)胚胎學(xué)》系統(tǒng)地闡述了化學(xué)胚胎學(xué)的研究對(duì)象和方法，并總結(jié)了有關(guān)胚胎的化學(xué)組成、營(yíng)養(yǎng)和代謝等方面的大量資料，建立了初步的學(xué)科體系，但主要內(nèi)容多限于胚胎發(fā)育的化學(xué)方面。
化學(xué)胚胎學(xué)的發(fā)展大致可分為3個(gè)時(shí)期：
①第二次世界大戰(zhàn)前的初期研究中，卵和胚胎只是被生化學(xué)家看成是研究某些問(wèn)題的方便材料，很少涉及胚胎的形態(tài)發(fā)生問(wèn)題。在對(duì)胚胎和低等無(wú)脊椎動(dòng)物再生過(guò)程的呼吸代謝研究基礎(chǔ)上，提出了代謝軸級(jí)學(xué)說(shuō)來(lái)解釋卵的極性和發(fā)育圖式，可以說(shuō)是從生化方面尋找形態(tài)發(fā)生原因的初步嘗試。
?、凇敖M織者”和胚胎誘導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，給予化學(xué)胚胎學(xué)的發(fā)展很大的推動(dòng)(見(jiàn)胚胎誘導(dǎo)作用)。40年代初期探尋“形態(tài)發(fā)生激素”的熱潮，使化學(xué)胚胎學(xué)進(jìn)入到把生化研究和形態(tài)發(fā)生研究相互聯(lián)系起來(lái)的時(shí)期。J.李約瑟的第二本書《生物化學(xué)和形態(tài)發(fā)生》(1942)中，提出的3個(gè)問(wèn)題，即形態(tài)構(gòu)造的生物大分子基礎(chǔ)，胚胎發(fā)育中的化學(xué)變化以及“形態(tài)發(fā)生激素”的化學(xué)本質(zhì)，是此后20多年研究的主題。此外，J.布拉謝用細(xì)胞化學(xué)方法研究卵子發(fā)生、成熟、受精和早期胚胎發(fā)育中核糖核酸與細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、蛋白質(zhì)合成的關(guān)系，使胚胎化學(xué)和細(xì)胞學(xué)結(jié)合起來(lái)，對(duì)這一時(shí)期的發(fā)展也有很大的影響。他的《化學(xué)胚胎學(xué)》(1944)和《發(fā)育的生物化學(xué)》(1960)兩部著作，是對(duì)60年代以前的研究成果的總結(jié)。
這一時(shí)期對(duì)受精時(shí)卵的皮層反應(yīng)和代謝變化，精卵結(jié)合的專一性，進(jìn)行了深入的研究，并發(fā)現(xiàn)卵和早期胚胎的代謝圖式、核糖核蛋白的分布同形態(tài)發(fā)生梯度（見(jiàn)卵軸）存在平行的關(guān)系。對(duì)兩棲類發(fā)育過(guò)程中的能量代謝（在卵內(nèi)的儲(chǔ)存、釋放和轉(zhuǎn)化）也進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。對(duì)肌肉、晶狀體等分化過(guò)程中，酶和組織專一抗原出現(xiàn)時(shí)序和分布變化的大量研究，表明細(xì)胞的形態(tài)分化出現(xiàn)前先要有化學(xué)分化，并形成了細(xì)胞分化的基礎(chǔ)是專一蛋白質(zhì)合成的重要概念。
?、?0年代初期以來(lái)，兩棲類初級(jí)胚胎誘導(dǎo)作用的研究仍側(cè)重于從高等動(dòng)物組織中提取的具有誘導(dǎo)作用的誘導(dǎo)物質(zhì)的化學(xué)分析。這方面的主要成果是證明了中胚層誘導(dǎo)物質(zhì)(M)是蛋白質(zhì)性質(zhì)的(雞胚的中胚層誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的分子量約為30000)，而神經(jīng)誘導(dǎo)物質(zhì)(N)是核糖核酸蛋白質(zhì)（起作用的是蛋白質(zhì)部分）。胚胎自身的誘導(dǎo)物質(zhì)存在的狀態(tài)是了解“組織者”現(xiàn)象的關(guān)鍵，但這方面的研究至今尚無(wú)多大進(jìn)展。此外，神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)及其他生長(zhǎng)因子和抑素的發(fā)現(xiàn)，加深了對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控的了解。
專一誘導(dǎo)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)為研究胚胎分化提供了一個(gè)有力的工具。然而，早期胚胎中的初級(jí)誘導(dǎo)系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，難以分析。這方面研究的進(jìn)展主要是在離體培養(yǎng)的晚期發(fā)育系統(tǒng)（如后腎、胰腺和唾腺等器官原基）和終末分化系統(tǒng)（晶狀體和紅細(xì)胞）上取得的。這些工作證明細(xì)胞分化依賴于表型專一的大分子（mRNA和蛋白質(zhì)）的合成。下一步有待解決的是這種合成活動(dòng)的遺傳控制，或者說(shuō)細(xì)胞分化中基因表達(dá)的調(diào)控。從而使化學(xué)胚胎學(xué)逐漸進(jìn)入到從分子水平來(lái)研究發(fā)育過(guò)程中基因的表達(dá)，以及新合成的蛋白質(zhì)等生物大分子如何裝配成有功能的形態(tài)結(jié)構(gòu)的時(shí)期。于是，化學(xué)胚胎學(xué)便逐漸轉(zhuǎn)變成分子胚胎學(xué)。
化學(xué)胚胎學(xué)是處于過(guò)渡階段的邊緣科學(xué)。它的發(fā)展和生物化學(xué)的發(fā)展有密切聯(lián)系，反映了如何從生化觀點(diǎn)到分子生物學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看待動(dòng)物發(fā)育問(wèn)題的過(guò)程。另一方面，化學(xué)胚胎學(xué)的成就又推動(dòng)了生物化學(xué)的發(fā)展，特別是對(duì)蛋白質(zhì)生物合成概念的形成，有很大的影響。此外，對(duì)癌變、再生等醫(yī)學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)研究也有深刻的影響。
參考書目
J.布拉謝著，嚴(yán)紹頤、陸德裕譯:《發(fā)育的生物化學(xué)》，科學(xué)出版社，北京，1964。(J.Brachet，The Biochemistry of Development，Pergamon Press，1960.)
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