视频 | 上海科学家解析早期胚胎细胞 或改写细胞“家谱"

生命个体由受精卵经胚胎发育而来，胚胎中的细胞"世代繁衍"，最终生成完整的个体。探寻细胞"家族"的"族谱"，解析他们的"血统"，对了解细胞起源，追踪疾病至关重要。中科院分子细胞科学卓越创新中心景乃禾研究组，领衔多位科学家，成功绘制小鼠早期胚胎发育过程中，高精度的细胞"繁衍"三维立体时空图。这一成果，于今天（8月8日）凌晨，发表于国际权威学术期刊《自然》。

生命的诞生过程令人着迷。在早期胚胎发育阶段，受精卵先发育成囊胚，再由囊胚形成外、中、内三个胚层。

外胚层最终发育成机体的神经、皮肤等组织；中胚层发育成心脏、血液、肌肉和骨骼等组织；内胚层则发育成肺、肝、胰腺和肠等内脏器官。外、中、内三胚层的形成过程，直接影响胎儿能否顺利从母体诞生。

关于囊胚到胚层的演化细节，目前的认知十分有限，细胞从胚胎发育开始的成长脉络仍有待揭示。

中科院分子细胞科学卓越创新中心的景乃禾研究团队，建立了一种全新的技术方法，针对小鼠早期胚胎，成功绘制了一张包含时间、空间信息的高精度细胞"成长轨迹"三维立体图。

在一系列“追根溯源”后他们发现，原本被认为全部由上胚层发育而来的内胚层细胞，有一部分极有可能“越过”上胚层直接来自于原始内胚层，而一些特定的原本被认为沿不同分化路径而来的中胚层和外胚层细胞，则可能有着共同的“前身”细胞，这些发现颠覆了人们对传统“细胞家谱”的认知。

近年来在生物医药领域大放异彩的干细胞研究中，科学家们多遵循细胞的成长路径，从多能干细胞中分化得到该细胞的"前身"细胞，用于疾病治疗。景乃禾团队的这一成果，有助于完善肝脏、胰腺、脊髓等器官中细胞的分化体系，科学家有望得到更高效的功能细胞。

景乃禾介绍，比如一型糖尿病，实际上就是胰岛中的β细胞没有了，所以要靠打胰岛素来补充，调节血糖水平。但是这个缺失的胰岛细胞，实际上就是从内胚层来的。现有的从多能干细胞到胰岛细胞的诱导方法，还是根据最早的理论，通过中内胚层，然后变成内胚层，再诱导到胰岛。未来是否有可能，基于这项新成果，从原始内胚层就能诱导到胰岛，让治疗效率更高，值得探索。

三个胚层的形成过程摸清之后，景乃禾团队还将继续深入研究"细胞"家谱，比如进一步验证各胚层向机体各个器官的演化，把"家谱"做得更完整。

（看看新闻Knews记者：张帼霞 实习编辑：杨宇函）