【本報綜合訊】近期,中國科研界傳來令人振奮的消息,研究人員在早期哺乳動物胚胎發育進程中成功識別出一個關鍵信號區域,這一重大發現為攻克先天性疾病(如常見且危害嚴重的心臟缺陷)以及推動再生醫學的蓬勃發展提供了極為重要的理論依據。
相關研究成果於周三正式發表於國際權威學術期刊《Cell》雜誌,引發了全球科學界的廣泛關註與熱烈討論。
在早期哺乳動物的發育過程中,胚胎細胞群扮演著至關重要的角色,它們如同精密的「建築師」,精心規劃並決定著心臟、肺部、肝臟等重要器官的形成。這一過程一直以來都是生命科學研究的重點與核心,無數科研人員為此付出了大量的心血與努力。
為了深入探尋器官畸形的根源,東南大學教授Lin Chengqi帶領的科研團隊采用先進的單細胞空間組學分析技術,對小鼠胚胎展開了細致入微的研究。經過不懈的努力,他們成功繪製出了器官形成的動態過程,為後續的研究奠定了堅實的基礎。
在研究過程中,團隊揭示了原基決定區這一關鍵區域。它是早期器官原基(即發育中器官的最初原始結構)在胚胎發育過程中出現的核心區域。
Lin Chengqi教授形象地解釋道,空間組學就如同細胞的GPS,能夠同時精準追蹤細胞的空間位置與基因表達譜。為了完成這一復雜而艱巨的任務,團隊耗時六年精心構建了單細胞分辨率的完整數字胚胎,並對超過10萬個細胞的基因表達進行了深入分析。
他們發現,當小鼠胚胎發育到7.75天時,在胚胎的內-外邊界處出現了一個獨特的信號域——原基決定區。該區域表達多種受體信號基因,形成一個獨特的微環境,能夠整合多胚層調節輸入,協調驅動心臟和前腸原基的發育。
該大學教授Luo Zhuojuan指出,這一發現證實了該區域微環境在敏感發育階段的擾動(無論是遺傳因素還是環境因素)都可能導致器官原基畸形。
此研究提供了前所未有的單細胞水平洞察,揭示了器官發育的時空定位,不僅有助於預防出生缺陷,還為器官再生和癌症起源的研究開辟了全新的途徑。(美麟)