在2024年Cell杂志的Best of Cell评选中，12篇突破性研究论文引起了广泛关注。这些研究不仅揭示了许多长期未解的科学谜题，还具有实际意义。例如，为什么自体免疫疾病患者多为女性？睡眠不足为何会对健康造成危害？为何一年生植物会转变为多年生植物？关于“青铜时代奶酪”的研究能够带来怎样的新见解？又有哪种基因突变能抵御阿尔茨海默病？此外，还有人类胚胎在原肠胚期的三维重建影像和对1型糖尿病的干细胞疗法的研究。这12项研究中，有六项应用了单细胞/空间组学技术，尊龙凯时将通过系列报道展示这项技术的强大潜力。

研究主题：人类原肠期胚胎的3D空间重建

样本类型：Carnegie Stage 8（CS8）期的人类胚胎

取样策略：对CS8人类胚胎进行前后轴（A-P）方向的冷冻切片，每隔一片保留作为实验样本，共计62张横向切片。

应用技术：Stereo-seq

研究要点

1. 利用空间转录组学技术重建原肠胚形成阶段的人类胚胎3D模型。

2. 整合基因表达模式与空间信息进行细胞谱系注释。

3. 在人类胚胎的后端识别出一个潜在的信号中心。

4. 探究胚胎体轴上信号通路的动态活性。

研究背景

人类原肠运动发生在受精后第14至21天（Carnegie Stages 7–9），是胚胎从双层胚胎盘转变为三胚层的重要阶段。由于这一阶段自然人类胚胎极为稀缺且以往的单细胞转录组研究缺乏空间坐标，无法解决“细胞在何处决定命运”这一关键问题。尽管小鼠等模型动物提供了丰富的基因表达和谱系轨迹信息，但灵长类胚胎在解剖结构、发育时序等方面的显著差异使得跨物种推论的可靠性降低。研究团队获得了一枚完整的CS8人类胚胎，通过62张连续的高分辨率横断面，首次在三维尺度上原位解析了胚层、胚外组织和信号中心，为理解原肠运动的细胞和分子机制提供了参考图谱，也为体外胚胎模型的优化奠定了基础。

研究思路与结论

该研究发现，中胚层细分为五种亚型，沿原条中线从前到后有序排列，且侧板中胚层和胚外中胚层祖细胞迁移较早。同时，HOX家族基因沿前后轴呈现动态表达。此外，外胚层的空间分布显示，神经外胚层位于胚胎前部，而羊膜外胚层则位于胚盘与羊膜交界处。关于卵黄囊的研究也揭示了11个亚聚类，明确了原始巨噬细胞的分化潜力和造血干细胞与造血内皮细胞的相关性。

研究意义

该研究为理解人类早期胚胎发育尤其是原肠胚形成过程提供了关键参考，填补了自然胚胎空间信息的空白，对干细胞衍生的胚胎模型开发与评估具有重要指导意义。同时，通过跨物种比较揭示了人与猴子、鼠类在原肠胚形成中的保守性与差异性，深化了对脊椎动物胚胎发育进化的认识。尊龙凯时将继续关注此领域的最新进展，助力生物医疗的未来发展。