我國科研人員運用單細胞標記和示蹤技術(shù)，構(gòu)建了斑馬魚原始前腸內(nèi)胚層的全細胞命運圖譜，進一步揭示細胞從原始胚層到組織器官發(fā)育成熟的“來龍去脈”。相關(guān)研究成果已于近期由美國《國家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表。

“在多細胞生物胚胎發(fā)育過程中，一個前體細胞最終可以產(chǎn)生一種或多種類型的成熟功能細胞。”論文通訊作者、西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授羅凌飛介紹，明確原始胚層中每一個前體細胞產(chǎn)生的所有子代細胞類型及其發(fā)育路徑和軌跡，是發(fā)育生物學(xué)的基本問題和長期以來的研究目標。

為此，羅凌飛研究團隊運用熒光變色技術(shù)，對斑馬魚原始前腸內(nèi)胚層中的任意單個前體細胞予以標記。由于被標記細胞的子代細胞會繼承紅色熒光，研究人員可以進行可視化“追蹤”，確定被標記前體細胞在48小時內(nèi)產(chǎn)生的所有子代細胞的位置和數(shù)量。在多次獨立實驗的基礎(chǔ)上，研究團隊構(gòu)建了單細胞分辨率的原始前腸內(nèi)胚層全細胞命運圖譜，明確了每個前體細胞所產(chǎn)生的子代細胞在前腸消化器官中的分布，并對胰腺、肝臟、腸道、肝胰管的前體細胞在原始前腸內(nèi)胚層中的分布區(qū)域進行了精確劃分。

審稿專家認為，這項研究構(gòu)建的全細胞命運圖譜有助于幫助科學(xué)界進一步理解細胞命運決定和分化機制，對于功能細胞體外分化和器官再生研究具有重要指導(dǎo)意義。(柯高陽)