万隆蓄财-官媒直击-我科研团队联手破解生命初期发育密码
科技日报记者 罗云鹏 王春 江耘
5月28日，记者从华大生命科学研究院获悉，该院与复旦大学附属妇产科医院、浙江大学医学院等科研团队联合攻关，依托时空组学技术与单细胞建库平台，成功绘出全球首个人类胚胎4至8周全器官高精度时空转录组图谱，破解了生命初期发育密码。相关研究成果于当日发表在国际学术期刊《自然》上。
受精后4至8周是器官发生“黄金窗口期”，胚胎仅米粒至蚕豆大，但细胞增至亿级。以往技术难兼顾全胚胎与空间基因动态。如今，该图谱首次在全胚胎尺度揭示50个器官、198个亚结构的发育程序，让科学家看清每个细胞的位置与功能。
心脏是胚胎首个运作的器官。科研团队精确定位窦房结分子微环境，除验证已知基因SHOX2外，首次发现调控心脏自主节律的全新关键基因KIAA1324L和RORA。斑马鱼实验证实，抑制这些基因的表达会显著减少起搏细胞数量并降低心率。这一发现解析了人类心脏起搏系统建立的核心机制，为先天性心律失常的病理研究提供了全新潜在靶点。
大脑发育方面，科研团队发现抑制性神经元标记物在受精后4周即出现，早于以往认知。研究锁定大脑皮层发育关键基因HMGA2，其维持放射状胶质细胞干性，调控神经元过早成熟。该基因人鼠空间表达差异，也为部分解释人类为何拥有远超小鼠的发达大脑皮层提供了分子机制。
器官分化研究亦有突破。在眼发育方面，科研团队捕捉视网膜祖细胞命运分化节点，MITF等转录因子活性时空交替，分别调控视网膜色素层与视网膜神经节细胞的分化走向。在肾发育方面，科研团队重建肾单位祖细胞三维分化轨迹，发现HNF1B等因子在不同亚结构中呈现活性差异，展现基因调控的有序接力。
此外，该图谱还提示“胚胎发育—先天疾病”关联机制。例如，科研团队将1740个已知致病基因投射在图谱上，清晰呈现先天性白内障、心肌病、智力障碍等11种主要疾病大类对应的易感器官和发育时期。
（受访单位供图）
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