中國科學家團隊繪就人類胚胎早期器官發生的精準分子導航圖

北京時間28日凌晨，復旦大學、浙江大學與華大生命科學研究院基因組多維解析技術全國重點實驗室科研團隊在《自然》(Nature)雜誌上發表研究論文。

據悉，這項研究填補了人類胚胎早期器官發生階段的知識空白，如同一張高精度導航圖，為理解早期胚胎器官發生、先天性疾病起源、優化早孕期監測等提供了關鍵分子坐標。

這是全球首個人類胚胎早期器官發生階段時空轉錄全景圖，標誌着人類對早期器官發生的認知，從零散的切片觀察邁入整體、動態、分子化的全景解析新階段。

本研究系統分析了13枚覆蓋CS12至CS23階段的人類胚胎，結合77張矢狀切面，共解析出50個器官或解剖區域及198個分子定義的亞結構。心臟分區、腦區細化、肝、肺、腎、骨骼、脊髓、肌肉等器官的建立過程首次被置於統一的時空坐標體系下，為理解人類器官發生、先天性疾病的起源提供了前所未有的全景式分子地圖。CS指卡內基分期(Carnegie stages)，是2014年公布的組織學與胚胎學名詞。這是一套用於描述人類胚胎髮育階段的標準化分期系統。該分期由20世紀早期美國卡耐基研究所的科學家建立，將人類胚胎髮育的前八周劃分為23個階段(CS1-CS23)。

研究團隊對心臟竇房結-心臟的「天然起搏器」-進行了精細解析。此外，研究首次系統描繪了該時期人腦的精細分子分區，並更新了抑制性與興奮性神經元的分化時序。

研究首次針對病原體的入侵受體在全胚胎的時空分布進行了系統分析，闡明了胚胎早期感染易感性的分子基礎，如巨細胞病毒、寨卡病毒、乙肝病毒等，發現其呈現高度器官特異性和階段特異性，為孕期感染的「窗口期效應」提供了分子層面的解釋，展示了該成果在臨床轉化中的重要潛力。

值得關注的是，研究發現多個疾病相關基因在人類與小鼠胚胎中存在表達時程差異，提示模式動物在模擬某些人類發育疾病時可能存在一定局限性。

《自然》審稿人表示，這是一份「全球科學家與臨床醫生翹首以盼的傑作」。生命的「黑箱」正被逐層照亮，人類對自身發育的認知，也由此邁出了從結構到分子、從碎片到整體的關鍵一步。

中國科學院院士黃荷鳳、基因組多維解析技術全國重點實驗室研究員徐訊、復旦大學附屬婦產科醫院教授丁國蓮、基因組多維解析技術全國重點實驗室副研究員高雅、復旦大學附屬婦產科醫院研究員楊紅波、華大基因研究員趙立見為論文的共同通訊作者。本研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的支持。

（來源：中國新聞網）