生命由胚胎發育而來,那胚胎中的細胞又是從何發育而來?大陸中科院分子細胞科學卓越創新中心景乃禾團隊與多位中外科學家合作,成功繪製出小鼠胚胎發育過程中高精度「細胞繁衍家譜圖」,為幹細胞的產生來源提供了新的思路,並有望推動幹細胞治療和相關藥物篩選工作。成果8日發表於國際學術期刊《自然》。

  

經典生物學理論認為,胚胎發育早期,受精卵先發育成囊胚,再由囊胚發育成外、中、內三個胚層。外胚層最終發育成機體的神經、皮膚等組織,中胚層發育成心臟、血液、肌肉和骨骼等組織,內胚層則發育成肺、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麼?從何時起,不同胚層之間開始出現差異?對於這些疑問,人們並不十分清楚。

為破解上述難題,景乃禾團隊歷時8年,借助自主研發的全新技術,選取了小鼠早期胚胎中不同空間位置和發育時間的細胞進行系統分析,最終成功繪製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。

景乃禾表示,這張「細胞繁衍家譜圖」說明,內胚層細胞並不是完全由上胚層細胞發育而來的,而是有一部分直接由原始內胚層細胞發育而來。同時,部分中胚層和外胚層細胞其實有著共同的「祖先」。這些發現顛覆了此前人類對細胞繁衍進化的認知。