科学家们发现了新的人类细胞,为先天缺陷提供了线索
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科学家们通过世界上第一张展示四肢如何在子宫内生长的地图,分享了对人类发展的前所未有的见解。
人的手指和脚趾不会向外生长;相反,它们是从一个更大的基础芽中形成的,细胞向后退去,露出下面的趾。
经过大约七周的细胞发育,“精心安排的细胞死亡”最终揭示了手指或脚趾的形状。
这是科学家首次在视觉上捕捉到的许多过程之一,因为他们揭开了整个人类四肢发育的地图。
染色组织的染料清楚地揭示了细胞是如何排列成形成指骨的模式的。
这项研究可能会改变医生诊断和治疗肌肉相关疾病和先天性肢体综合症的方式,比如多余的手指和脚趾。
这项研究是绘制人体每一种细胞类型的人类细胞图谱计划的一部分。在这项研究中,科学家们应用尖端技术绘制了一张精确定位早期人类肢体细胞位置的地图。
这个图谱是由威康桑格研究所、中山大学和EMBL欧洲生物信息学研究所的研究人员创建的,是第一个捕捉到在肢体形成的早期阶段控制肢体快速发展的复杂过程的图谱。
我们知道,肢体最初是身体两侧未分化的细胞袋,没有特定的形状或功能。
但在8周的发育后,它们的轮廓清晰,解剖结构复杂,可以立即识别为四肢,有完整的手指和脚趾。
这需要快速而精确的细胞编排。对这一过程的任何小干扰都可能产生影响,这就是为什么肢体变异是出生时最常见的综合征之一,全球每500个新生儿中就有一个受到影响。
虽然肢体发育已经在老鼠和小鸡模型中得到了广泛的研究,但它们在多大程度上反映了人类的情况,直到现在还不清楚。
在这项新研究中,科学家分析了发育5至9周的组织。这使得他们能够追踪特定的基因表达程序,在特定的时间和特定的区域被激活,从而形成肢体。
研究小组还证实,人类和老鼠在肢体发育的许多方面是相同的。
该研究的资深作者张洪波教授表示,这张地图是了解人体形成方式的重大突破。
他解释说:“我们揭示的是一个高度复杂和精确调控的过程。
“这就像在看一个雕刻家在工作,在一块大理石上凿出一个杰作。在这种情况下,大自然是雕塑家,结果是我们的手指和脚趾令人难以置信的复杂性。”
这项研究的资深作者、来自维康桑格研究所的萨拉·泰希曼博士是人类细胞图谱的联合创始人,他补充说:“我们第一次能够在空间和时间上捕捉到单细胞发育的非凡过程。”
“我们在人类细胞图谱上的工作加深了我们对解剖学复杂结构如何形成的理解,帮助我们揭示了健康人类发育背后的遗传和细胞过程,这对研究和医疗保健有很多影响。”
发布于:2025-02-13,除非注明,否则均为
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