2024年4月23日晚11点,北京理工大学生命学院肖振宇副教授、中国科学院动物研究所王红梅、于乐谦、郭靖涛研究员、中国农业大学魏育蕾教授、郑州大学第一附属医院何南南助理研究员在国际学术期刊Cell发表文章《3D Reconstruction of a Gastrulating Human Embryo》,基于芯片技术和三维动画重构技术首次重构高分辨率人类三维数字原肠胚,填补原肠胚阶段人类胚胎发育知识空白,为理解人类早期胚胎发育及相关疾病提供重要资料,为改善不良妊娠结局奠定科学基础。
原肠胚发育异常与多种妊娠和发育源性疾病(如反复妊娠失败、先天性心脏病和神经管畸形等)相关。人类受精后0-14天胚胎发育事件已被多个团队解析,原肠胚阶段涵盖受精后第14-21天,这一阶段特化形成的三胚层细胞支撑了我们身体所有器官和系统的发育。然而受限于样本稀缺,原肠胚重要细胞谱系、信号通路、精准空间位置以及胚外关键组织对原肠胚发育的作用机制依然是谜。
人类原肠胚的三维重构流程图
同属于灵长类,猴的原肠胚阶段关键发育事件和发生机制在生理特征及胚胎发育方面与人类高度类似。在我国科学家季维智院士团队、王红梅研究员团队以及彭广敦研究员团队还有多家国外研究团队共同努力下,猴原肠胚阶段重要科学难题正逐渐被系统解析,为研究人类原肠胚发育阶段关键科学事件提供重要参考。然而,若想了解人类原肠胚形成机制,需回归人胚胎本身。本研究系统描绘了胚胎形态、细胞类群、空间位置和转录组特征,解析重要胚外组织羊膜细胞发育过程和卵黄囊造血谱系特化。
人类原肠胚羊膜发育与卵黄囊造血特化
同时针对原肠胚前-后、背-腹、左-右体轴关键信号通路进行解析,提出胚胎尾部可能存在新的信号源和“组织者(organizer)”,为窥探人类极早期胚胎发育提供了重要窗口。
人类原肠胚前-后、背-腹、左-右体轴关键信号通路
作者介绍
肖振宇
北京理工大学生命学院副教授
肖振宇,博士生导师,北京理工大学生命学院董磊教授团队成员。以第一作者/通讯作者(含共同)在Cell、Nature Genetics、Developmental Cell、Nature Communications、Protein Cell等国际著名学术期刊发表SCI论文17篇,总影响因子243,总他引449次。主持国家自然科学基金项目(青年项目和面上项目)、欧盟地平线计划Marie Curie基金等,作为骨干参与中国科学院 A 类战略性先导科技专项,曾荣获Marie Curie欧盟地平线计划杰出人才,研究成果获妇幼健康科学技术奖一等奖。
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出品:党委宣传部
来源:生命学院
编辑:崔雨涵
审核:蔺伟、刘晓俏
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