科学家分析早期胚胎细胞“生长之路”

2019-08-12 09:45  来源: 光明日报

探索细胞“家族”的“家庭”,在胚胎发育的早期追踪其“祖先”,人们必须了解生命起源并“追踪”疾病。中国科学院分子细胞科学研究所(生物化学与细胞研究所),荆乃和研究小组和一些科学家成功绘制了早期胚胎发育过程中细胞的高精度三维空间和时间图谱。在老鼠中,寻找细胞家族的根源。该研究最近发表在国际权威学术期刊《自然》上。该研究成果可能改写细胞的“家谱”,为干细胞来源提供新思路,促进干细胞治疗及相关药物的发展。筛选。

生命是大自然中最美丽的杰作,它的诞生过程令人着迷。在胚胎早期发育阶段,受精卵首先发育成胚泡,然后胚泡形成外层,中层和内层胚层。外胚层最终会发展成为人体的神经,皮肤和其他组织。中胚层发育成组织,如心脏,血液,肌肉和骨骼。内胚层发育成器官,如肺,肝,胰腺和肠。外,中,内三个胚层的形成过程直接影响胎儿是否可以从母亲顺利出生。其中,如何“扩散”细胞,如何“分化”,以及如何确定自己的命运尚不清楚。从胚胎时期构成生命之树的每个细胞的生长仍有待揭示。

记者了解到,景乃和的研究团队建立了新的技术方法。他们选择了小鼠早期胚胎不同空间位置和不同发育时间的细胞转录组学分析,并成功绘制了时间和空间信息。高精度细胞“生长轨迹”三维图。科学家可以通过这个“百科全书”“成长轨迹”地图追踪不同生殖细胞的“祖先”。

经过一系列“追踪源”后,他们发现一些被认为完全由外胚层发育的内胚层细胞很可能直接从原始内胚层“穿过”外胚层,而一些特定的原始细胞则是认为沿不同分化途径的中胚层和外胚层细胞可能具有破坏传统“细胞谱系”感知的共同“前任”细胞。

近年来,在生物医学领域的干细胞研究领域,科学家们“追随”细胞的“生长”路径以区别于多能干细胞,以获得细胞的“前体”细胞,用于再生医学和疾病相关研究。景乃和的研究小组可能会重写细胞的“家谱”,这将有助于人们改善肝脏,胰腺和脊髓等器官细胞的分化系统,为未来干细胞在这些器官中的分化提供新的可能途径。这些新发现的细胞分化途径甚至可能比基于“传统细胞家族树”的途径更有效和更快。许多学者评价该成果是对经典发育生物学等级谱系理论的重大修正和补充,将极大地促进早期胚胎发育和干细胞再生医学的发展。

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