新華社上海8月8日電(記者王琳琳)生命由胚胎發(fā)育而來,那胚胎中的細胞又是從何發(fā)育而來?中科院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心景乃禾團隊與多位中外科學家合作,成功繪制出小鼠胚胎發(fā)育過程中高精度“細胞繁衍家譜圖”,為干細胞的產生來源提供了新的思路,并有望推動干細胞治療和相關藥物篩選工作。該成果8日發(fā)表于國際學術期刊《自然》。
經典生物學理論認為,胚胎發(fā)育早期,受精卵先發(fā)育成囊胚,再由囊胚發(fā)育成外、中、內三個胚層。外胚層最終發(fā)育成機體的神經、皮膚等組織,中胚層發(fā)育成心臟、血液、肌肉和骨骼等組織,內胚層則發(fā)育成肺、肝、胰腺和腸等內臟器官。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。然而,在這個過程中,各胚層細胞的成長軌跡是什么?從何時起,不同胚層之間開始出現(xiàn)差異?對于這些疑問,人們并不十分清楚。
為破解上述難題,景乃禾團隊歷時8年,借助自主研發(fā)的全新技術,選取了小鼠早期胚胎中不同空間位置和發(fā)育時間的細胞進行系統(tǒng)分析,最終成功繪制了一張同時包含時間、空間信息的高精度細胞成長軌跡三維立體圖。有了這張圖,科學家們就可以追溯不同胚層細胞的“祖先”到底是誰。
景乃禾介紹,這張“細胞繁衍家譜圖”表明,內胚層細胞并不是完全由上胚層細胞發(fā)育而來的,而是有一部分直接由原始內胚層細胞發(fā)育而來。同時,部分中胚層和外胚層細胞其實有著共同的“祖先”。這些發(fā)現(xiàn)顛覆了此前人類對細胞繁衍進化的認知。
業(yè)內專家認為,該成果是對經典發(fā)育生物學細胞譜系理論的重要修正和補充。高精度“細胞繁衍家譜圖”的繪制完善了人類對肝臟、胰腺、脊髓等器官中細胞繁衍進程的認知,為未來人類分化得到這些器官中的干細胞提供了新的可能途徑。
原載于新華網 2019年8月8日
作者:王琳琳