我科學家或將改寫細胞“家譜”

近日，中國科學院分子細胞科學卓越創新中心景乃禾研究組與多位科學家合作，成功繪製小鼠早期胚胎髮育過程中高精度細胞“繁衍”三維立體時空圖，為細胞家族“尋根”。該成果或將改寫細胞“家譜”，為幹細胞產生來源提供新思路，推動幹細胞治療和相關藥物篩選工作的開展。該研究成果已發表於國際權威學術期刊《自然》。

生命在早期胚胎髮育階段，外、中、內三胚層的形成過程直接影響胎兒能否順利從母體誕生。而人類對於細胞如何“繁衍”、如何“分化”並不清楚，構成生命之樹的每個細胞胚胎時期的成長脈絡有待揭示。探尋細胞“家族”的“族譜”，追溯它們在胚胎髮育早期的“祖先”，解析他們的“血統”，對於人們瞭解生命起源，追蹤疾病至關重要。

景乃禾團隊建立了全新技術方法。他們選取小鼠早期胚胎中不同空間位置和不同發育時間的細胞開展轉錄組學分析，成功繪製一張同時包含時間、空間信息的高精度細胞“成長軌跡”三維立體圖。科學家可通過這張“百科全書式”的“成長軌跡”圖追溯不同胚層細胞的“祖先”。

在“追根溯源”後，他們發現原本被認為全部由上胚層發育而來的內胚層細胞，一部分極有可能“越過”上胚層直接來自於原始內胚層，而一些特定原本被認為沿不同分化路徑而來的中胚層和外胚層細胞，則可能有着共同“前身”細胞，這顛覆了“傳統細胞家譜”的認知，或將改寫細胞“族譜”的發現，有助於人們完善肝臟、胰腺、脊髓等器官中細胞的分化體系，為未來分化得到這些器官中的幹細胞提供了新的可能途徑。這些新發現的細胞分化路徑可能比基於“傳統細胞家譜”的路徑更加高效快捷。

該成果是對經典發育生物學層級譜系理論的重大修正和補充，將極大推動早期胚胎髮育和幹細胞再生醫學相關領域的發展。