在发育、再生和修复中,方向信号是有机体组织器官空间定位所必须的。众所周知,化学梯度在活体生物中是重要的方向信号;很少人认识到电场也提供方向信息。微弱稳定的电场能直接指导细胞运动和生长,能抵抗带电大分子均匀的扩散作用而产生的化学梯度。在大多数情况下,内源性电场自然而长期的存在。内源性电场已被证明在胚胎发育中指导细胞行为,外加电场能诱导细胞行为,从而影响胚胎发育。胚胎内源性电场的分布与胚胎结构发生存在必然联系。而内源性电场的发生依赖于离子通道的存在。为探究早期胚胎发育中电场作用的影响,本研究测量了早期鸡胚各阶段原条区域生理电流、钠离子流和氯离子流信息,同时向鸡胚中胚层细胞以及小鼠卵丘团、囊胚施加稳定微直流电场,研究了细胞在电场中的行为。对鸡胚原条三个位点进行平行鸡胚方向及垂直鸡胚方向的电流测量,结果表明鸡胚原条上的电流在胚胎第一、二发育阶段的流动方向较为一致;在胚胎发育的第三、四发育阶段电流变化情况较为剧烈。对鸡胚原条三个位点进行钠离子流及氯离子流的测量,随着发育阶段的推进,氯、钠离子在流向及流量上发生了变化。其中,钠离子流在原条各位点变化情况与电流变化情况较为相似。综合亨氏节处的氯、钠离子流的流动效果与其电流流动方向相一致。对鸡胚中胚层细胞施加200mV/mm、300mV/mm及400mV/mm的直流电场,中胚层细胞在电场作用下有明显的向阴极运动的趋势,运动方向性随电压强度升高而降低;运动持续性、位移速度在电场下显著提高。对卵丘团及人工模拟植入的囊胚分别施加直流电场。结果表明外源微直流电场对早期胚胎状态具有一定影响,卵丘在电场作用下发生形变,但是人工模拟植入的囊胚对微直流电场没有显著响应。通过以上实验,我们推断生理电场能指导调控胚胎细胞行为,提供细胞迁移的信号从而进一步对胚胎发育产生深远的影响。