我國科學家領銜發布首個人類肢體細胞發育“路線圖”

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

這項研究為進一步研究肢體發育的詳細調節機制、肢體發育異常的細胞生理機制，乃至更廣泛的發育和再生過程中細胞命運調節機制和空間位置建成機制提供了重要參考。

在這項研究中，張宏波團隊與合作者試圖回答兩個關鍵問題：肢體細胞的發展如何決定？例如，為何原本一樣的細胞，有的后來變成了纖維細胞，有的成為骨骼的一部分？細胞的空間位置如何決定？例如，一只正常發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取樣，獲得超過10萬個細胞，每個細胞約2000個基因，通過計算分析，團隊率先構建起精細的、包含所有細胞類型的人類四肢發育單細胞圖譜。

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

“四肢發育異常是全球報告最多的出生綜合征之一，全球大約每500個新生兒即可發現一例。”張宏波指出，圖譜刻畫出正常的肢體發育，提供一個正常發育的細胞演變時空“路線圖”。如此一來，便可以幫助發現肢體發育異常的病變原因、發生時間等，為下一步的醫學干預提供基礎。