新华社北京4月24日电(记者赵旭)早期胚胎发育关系到生命健康的起源,加深了对其的认知,有助于从源头上提高人口健康水平。北京理工大学、中国科学院等单位的研究人员合作,成功揭示了原肠胚胎形成的特点和发育调节机制,填补了相关领域的空白。研究成果于4月23日在国际学术期刊《细胞》上发表。
人类原肠胚胎阶段始于受精后第14天左右,持续约1周,属于胚胎发育极早期。原肠胚胎阶段特化形成的三胚层细胞最终发育成人体各个器官。这个阶段的胚胎发育水平决定了怀孕是否成功。长期以来,国内外对原肠胚胎发育调节机制的认识不明确,导致现阶段关键生物事件长期处于“黑匣子”状态。
研究团队成员、北京理工大学生命学院副教授肖振宇表示,该团队利用时间和空间组学技术完成了人类胚胎在原肠胚胎阶段连续横截面切片的空间组学分析,构建了高分辨率人类原肠胚胎三维图谱。系统描述了胚胎形态、细胞群、空间位置和转录组的特点,分析了卵黄囊造血谱系的特化和羊膜细胞的发育过程,并提出胚胎尾部可能存在胚胎发育的关键信号源。
“一般来说,借助3D建模等数字技术,我们可以提取和建模原肠胚中每个细胞的空间坐标和基因表达信息。根据数字模型上的直观数据,我们可以分析这个‘黑匣子’中的内容。”科研团队的另一位成员柴人杰教授说。
中国科学院动物研究所研究员王红梅表示,研究成果填补了人类胚胎发育机制在原肠胚胎阶段的知识空白,为了了解人类早期胚胎发育、反复妊娠失败、出生缺陷等不良妊娠的预防和治疗提供了科学参考。
这项研究为全面认识人类早期胚胎发育提供了一个重要的窗口,在生物科学领域具有重要价值。
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