探索細(xì)胞“家族”的“家庭”,在胚胎發(fā)育的早期追蹤其“祖先”,人們必須了解生命起源并“追蹤”疾病。中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)研究所(生物化學(xué)與細(xì)胞研究所),荊乃和研究小組和一些科學(xué)家成功繪制了早期胚胎發(fā)育過程中細(xì)胞的高精度三維空間和時(shí)間圖譜。在老鼠中,尋找細(xì)胞家族的根源。該研究最近發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上。該研究成果可能改寫細(xì)胞的“家譜”,為干細(xì)胞來源提供新思路,促進(jìn)干細(xì)胞治療及相關(guān)藥物的發(fā)展。篩選。
生命是大自然中最美麗的杰作,它的誕生過程令人著迷。在胚胎早期發(fā)育階段,受精卵首先發(fā)育成胚泡,然后胚泡形成外層,中層和內(nèi)層胚層。外胚層最終會(huì)發(fā)展成為人體的神經(jīng),皮膚和其他組織。中胚層發(fā)育成組織,如心臟,血液,肌肉和骨骼。內(nèi)胚層發(fā)育成器官,如肺,肝,胰腺和腸。外,中,內(nèi)三個(gè)胚層的形成過程直接影響胎兒是否可以從母親順利出生。其中,如何“擴(kuò)散”細(xì)胞,如何“分化”,以及如何確定自己的命運(yùn)尚不清楚。從胚胎時(shí)期構(gòu)成生命之樹的每個(gè)細(xì)胞的生長仍有待揭示。
記者了解到,景乃和的研究團(tuán)隊(duì)建立了新的技術(shù)方法。他們選擇了小鼠早期胚胎不同空間位置和不同發(fā)育時(shí)間的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,并成功繪制了時(shí)間和空間信息。高精度細(xì)胞“生長軌跡”三維圖??茖W(xué)家可以通過這個(gè)“百科全書”“成長軌跡”地圖追蹤不同生殖細(xì)胞的“祖先”。
經(jīng)過一系列“追蹤源”后,他們發(fā)現(xiàn)一些被認(rèn)為完全由外胚層發(fā)育的內(nèi)胚層細(xì)胞很可能直接從原始內(nèi)胚層“穿過”外胚層,而一些特定的原始細(xì)胞則是認(rèn)為沿不同分化途徑的中胚層和外胚層細(xì)胞可能具有破壞傳統(tǒng)“細(xì)胞譜系”感知的共同“前任”細(xì)胞。
近年來,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的干細(xì)胞研究領(lǐng)域,科學(xué)家們“追隨”細(xì)胞的“生長”路徑以區(qū)別于多能干細(xì)胞,以獲得細(xì)胞的“前體”細(xì)胞,用于再生醫(yī)學(xué)和疾病相關(guān)研究。景乃和的研究小組可能會(huì)重寫細(xì)胞的“家譜”,這將有助于人們改善肝臟,胰腺和脊髓等器官細(xì)胞的分化系統(tǒng),為未來干細(xì)胞在這些器官中的分化提供新的可能途徑。這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞分化途徑甚至可能比基于“傳統(tǒng)細(xì)胞家族樹”的途徑更有效和更快。許多學(xué)者評(píng)價(jià)該成果是對(duì)經(jīng)典發(fā)育生物學(xué)等級(jí)譜系理論的重大修正和補(bǔ)充,將極大地促進(jìn)早期胚胎發(fā)育和干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。