靈長類原腸胚期至早期器官發育轉錄組圖譜繪制

　　安徽醫科大學國家衛生健康委配子及生殖道異常研究重點實驗室教授蔣祥祥，與中科院動物研究所王紅梅、郭帆團隊，美國得克薩斯大學西南醫學中心吳軍團隊合作，繪制了食蟹猴CS8-CS11時期（E20-E29）胚胎的單細胞轉錄組圖譜。相關研究成果近日發表于《自然》。

　　上世紀早期，科學家將人類胚胎發育的前60天（E0-E60）劃分為23個發育時期，即CS1-CS23。目前，通過體外胚胎培養等方法，人類CS1-CS6（E0-E14）胚胎發育事件已被多個團隊解析，人類CS7胚胎的關鍵發育事件（原腸運動等）也開始被闡明。然而，由于臨床診療規范限制，人類CS8-CS11的正常胚胎極難獲得，所以在此階段發生的中晚期原腸運動和早期器官發育事件相關研究仍為空白。

　　非人靈長類，如食蟹猴在進化、生理特征及胚胎發育方面與人類高度類似，可作為研究人類早期胚胎發育的替代模型。研究團隊收集了CS8-CS11時期（E20-E29）的食蟹猴胚胎，利用10X單細胞轉錄組測序技術捕獲了56636個胚胎來源的單細胞轉錄組并進行生物信息學分析，明確定義了食蟹猴該時期的38個主要細胞類群，繪制了目前國際上第一張靈長類CS8-CS11胚胎的高通量單細胞轉錄組圖譜，揭示了原腸運動和三胚層分化（神經管、體節、腸管等的發育）過程中重要細胞類群的特征及其譜系發生和調控機制。

　　近年來，類原腸胚、類神經胚、心臟類器官以及類體節模型相繼構建成功。然而，由于缺乏靈長類動物體內相應時期胚胎的發育數據，這些胚胎模型對在體真實胚胎的模擬程度無法被直接證實。該研究填補了這一空白，為未來相應時期胚胎模型的構建提供了在體的比對數據。

　　此外，研究者利用這一在體數據，初步研究了胚胎模型與在體胚胎的相似度，發現胚胎模型在細胞類型方面與在體胚胎存在一定相似性，但在關鍵信號通路激活程度、轉錄因子表達等多方面與在體胚胎存在差異。

　　該研究不僅填補了靈長類胚胎原腸運動至早期器官發育階段相關領域知識空白，而且為人類胚胎模型研究提供了必要的在體數據參考，為深入了解人類早期胚胎發育過程的調控機理以及與發育異常相關疾病的病理奠定了堅實基礎。