中稿Cell子刊！人类原肠胚和早期神经系统的时空发育特征北京师范大学王晓群课题组、吴倩课题组，首都医科大学附属北京天坛医院王拥军课题组，与伦敦国王学院Oscar Marin课题组合作，在Cell Stem Cell 杂志上发表文章。研究团队系统深入的探究了原肠胚和早期神经系统发育阶段细胞类型的多样性，空间分布特征以及不同谱系发育轨迹的分子调控机制。相关研究成果在Cell子刊Cell Stem Cell上发表，中科幻彩为其成果设计制作了封面图，并被遴选为当期的封面文章。
封面设计制作：中科幻彩 人类原肠胚和早期神经系统的时空发育特征
在人类胚胎发育过程中，原肠胚阶段的三胚层分化以及早期神经系统的启动是至关重要的时期。三胚层的形成标志着各种器官发生的开始。随后，经过复杂的信号通路调控，神经管细胞先后经历初级神经形成和神经发生过程，最终分化成复杂的神经系统。 王晓群课题组早期研究系统性的揭示了人大脑皮层、海马、下丘脑等不同脑区的神经干细胞多样性和神经发生的调控机制【1-4】，但是对于这些神经干细胞的更早的起源、空间分布特征和分子调控机制的认识还十分有限。因此，深入探索人类三胚层的形成以及早期神经系统的发育机制对神经科学的发展至关重要，这将为未来的研究提供重要基础。 为了全面解析人类早期胚胎发生过程中的细胞类型多样性，研究人员首先针对人类早期胚胎发育过程中CS10（受精后20天）三胚层分化时期的细胞类型和基因表达特征进行了深入研究。此外，通过空间转录组数据，他们还揭示了神经管细胞亚型（前中后脑以及脊髓）的空间分布、细胞通讯以及神经管前后轴分布的相关信号通路调控。
图2: 原肠胚阶段从CS7到CS10的细胞类型发育轨迹推断以及调控转录因子和基因。 接着，他们构建了从CS7（受精后17天）【5】到CS10（20天）原肠胚不同阶段之间细胞类型的发育轨迹（图2），并发现CS10时期的神经外胚层细胞来源于CS7时期的上胚层细胞（Epiblast），而CS7时期的初始中胚层细胞会进一步分化成CS10时期的中间中胚层、轴旁中胚层、前体节中胚层以及侧板中胚层。 同时，他们发现CS7时期的高级中胚层是CS10时期的间充质细胞和心肌细胞的祖细胞。最后，研究者总结了不同时期细胞类型之间转化涉及的主要调控转录因子和重要基因，这对于深入了解人类早期胚胎发育机制具有重要意义，有助于进一步深入探索胚胎发育机制。
|
