我國科學(xué)家領(lǐng)銜發(fā)布首個人類肢體細(xì)胞發(fā)育“路線圖”

記者9日從中山大學(xué)獲悉，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院張宏波課題組在《自然》（Nature）雜志發(fā)表論文，發(fā)布了首個人類肢體發(fā)育單細(xì)胞時空圖譜，解析了胎兒四肢的細(xì)胞演變路徑和細(xì)胞空間位置決定過程。

這項(xiàng)研究為進(jìn)一步研究肢體發(fā)育的詳細(xì)調(diào)節(jié)機(jī)制、肢體發(fā)育異常的細(xì)胞生理機(jī)制，乃至更廣泛的發(fā)育和再生過程中細(xì)胞命運(yùn)調(diào)節(jié)機(jī)制和空間位置建成機(jī)制提供了重要參考。

在這項(xiàng)研究中，張宏波團(tuán)隊(duì)與合作者試圖回答兩個關(guān)鍵問題：肢體細(xì)胞的發(fā)展如何決定？例如，為何原本一樣的細(xì)胞，有的后來變成了纖維細(xì)胞，有的成為骨骼的一部分？細(xì)胞的空間位置如何決定？例如，一只正常發(fā)育的手為什么是五個手指，為什么大拇指的方向跟其他四個手指不一樣？

張宏波從第五周初到第九周胚胎連續(xù)取樣，獲得超過10萬個細(xì)胞，每個細(xì)胞約2000個基因，通過計算分析，團(tuán)隊(duì)率先構(gòu)建起精細(xì)的、包含所有細(xì)胞類型的人類四肢發(fā)育單細(xì)胞圖譜。

論文共同第一作者、張宏波團(tuán)隊(duì)博士后張寶介紹，利用這一圖譜，能夠直觀地追蹤特定時間和區(qū)域產(chǎn)生的細(xì)胞類型，鑒定到全新的細(xì)胞類型，并且可以刻畫不同種類細(xì)胞激活的關(guān)鍵基因。

“四肢發(fā)育異常是全球報告最多的出生綜合征之一，全球大約每500個新生兒即可發(fā)現(xiàn)一例。”張宏波指出，圖譜刻畫出正常的肢體發(fā)育，提供一個正常發(fā)育的細(xì)胞演變時空“路線圖”。如此一來，便可以幫助發(fā)現(xiàn)肢體發(fā)育異常的病變原因、發(fā)生時間等，為下一步的醫(yī)學(xué)干預(yù)提供基礎(chǔ)。