推断人类卵母细胞与早期胚胎发育的简洁而精确的定量模型
细胞行为
2021-03-24 v1 生物物理
定量方法
摘要
宏观现象学模型已被证明在从统计物理到经济学再到生物学的诸多领域中，是我们理解的有效简明框架。构建发育的现象学模型将为理解卵发生和胚胎发生复杂而具调控性的本质提供框架。在此，我们采用数据驱动方法，通过分析现有的临床体外受精（IVF）数据（涉及 7,399 个 IVF 周期，产生 57,827 个胚胎），推断人类卵母细胞成熟和植入前胚胎发育的定量精确模型。令人惊讶的是，我们发现卵母细胞成熟和早期胚胎发育均可由具有最小相互作用的简单模型定量描述。这种简洁性表明卵发生和胚胎发生由彼此相对孤立的模块化过程组成。具体而言，我们的分析提供有力证据：(i) 窦前卵泡独立于其他卵泡的影响产生抗苗勒管激素；(ii) 卵母细胞成熟至第二次减数分裂中期独立于女性年龄、BMI 及其他因素；(iii) 就此处评估的变量而言，早期胚胎发育是无记忆的，即胚胎从当前发育阶段过渡到下一阶段的概率独立于其先前阶段。我们的结果既为卵发生和胚胎发生的基本原理提供见解，也对 IVF 的临床实践具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2103.12187,
title = {Inferring simple but precise quantitative models of human oocyte and early embryo development},
author = {Brian D Leahy and Catherine Racowsky and Daniel Needleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12187},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 5 figures