人类原肠胚前期的上胚层分化与血液形成

《Nature》：Epiblast diversification and blood formation in a human pregastrula

　　

摘要

在人类胚胎发育的初期，当原始条纹即将出现时，是一个至关重要但研究尚不充分的阶段。在此，我们展示了卡内基6期人类胚胎的高分辨率空间转录组特征（大约受精后13–14天），在这一阶段原始条纹仍然不可见，且由胚胎发育产生的中胚层/内胚层前体细胞也尚未在转录组层面被检测到。我们发现了一种类似前部内脏内胚层的上胚层下群体，以及上胚层的分支式发育路径：在后续发育阶段分别向羊膜、原始条纹以及节状结构/前脊板/脊索（轴中胚层）方向发展^1,2,3。此外，我们的研究结果挑战了现有理论——它表明涉及三种血液细胞的原始造血作用在人类胚胎的卵黄囊中就已开始，时间早于此前的认知^2,4,5,6,7——并且首批血细胞源自具有上胚层下细胞起源的胚外中胚层，而非上胚层。值得注意的是，我们发现了两个空间区域，每个区域都包含分子特征不同的卵黄囊内胚层和胚外中胚层细胞群，它们分别促进了红细胞-巨核细胞系和髓系前体的生成。这些发现为了解人类胚胎发育的起始阶段以及最早的血液形成过程提供了新视角，对于推动基于干细胞的人类胚胎模型研究以及体外血液再生技术的发展具有深远意义。