近日，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心景乃禾研究組與多位科學(xué)家合作，成功繪制小鼠早期胚胎發(fā)育過程中高精度細(xì)胞“繁衍”三維立體時(shí)空?qǐng)D，為細(xì)胞家族“尋根”。該成果或?qū)⒏膶懠?xì)胞“家譜”，為干細(xì)胞產(chǎn)生來(lái)源提供新思路，推動(dòng)干細(xì)胞治療和相關(guān)藥物篩選工作的開展。該研究成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》。

生命在早期胚胎發(fā)育階段，外、中、內(nèi)三胚層的形成過程直接影響胎兒能否順利從母體誕生。而人類對(duì)于細(xì)胞如何“繁衍”、如何“分化”并不清楚，構(gòu)成生命之樹的每個(gè)細(xì)胞胚胎時(shí)期的成長(zhǎng)脈絡(luò)有待揭示。探尋細(xì)胞“家族”的“族譜”，追溯它們?cè)谂咛グl(fā)育早期的“祖先”，解析他們的“血統(tǒng)”，對(duì)于人們了解生命起源，追蹤疾病至關(guān)重要。

景乃禾團(tuán)隊(duì)建立了全新技術(shù)方法。他們選取小鼠早期胚胎中不同空間位置和不同發(fā)育時(shí)間的細(xì)胞開展轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，成功繪制一張同時(shí)包含時(shí)間、空間信息的高精度細(xì)胞“成長(zhǎng)軌跡”三維立體圖?？茖W(xué)家可通過這張“百科全書式”的“成長(zhǎng)軌跡”圖追溯不同胚層細(xì)胞的“祖先”。

在“追根溯源”后，他們發(fā)現(xiàn)原本被認(rèn)為全部由上胚層發(fā)育而來(lái)的內(nèi)胚層細(xì)胞，一部分極有可能“越過”上胚層直接來(lái)自于原始內(nèi)胚層，而一些特定原本被認(rèn)為沿不同分化路徑而來(lái)的中胚層和外胚層細(xì)胞，則可能有著共同“前身”細(xì)胞，這顛覆了“傳統(tǒng)細(xì)胞家譜”的認(rèn)知，或?qū)⒏膶懠?xì)胞“族譜”的發(fā)現(xiàn)，有助于人們完善肝臟、胰腺、脊髓等器官中細(xì)胞的分化體系，為未來(lái)分化得到這些器官中的干細(xì)胞提供了新的可能途徑。這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞分化路徑可能比基于“傳統(tǒng)細(xì)胞家譜”的路徑更加高效快捷。

該成果是對(duì)經(jīng)典發(fā)育生物學(xué)層級(jí)譜系理論的重大修正和補(bǔ)充，將極大推動(dòng)早期胚胎發(fā)育和干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。