據新華社電記者近日從中山大學獲悉，中山大學中山醫(yī)學院張宏波課題組在《自然》(Nature)雜志發(fā)表論文，發(fā)布了首個人類肢體發(fā)育單細胞時空圖譜，解析了胎兒四肢的細胞演變路徑和細胞空間位置決定過程。

這項研究為進一步研究肢體發(fā)育的詳細調節(jié)機制、肢體發(fā)育異常的細胞生理機制，乃至更廣泛的發(fā)育和再生過程中細胞命運調節(jié)機制和空間位置建成機制提供了重要參考。

在這項研究中，張宏波團隊與合作者試圖回答兩個關鍵問題:肢體細胞的發(fā)展如何決定？例如，為何原本一樣的細胞，有的后來變成了纖維細胞，有的成為骨骼的一部分？細胞的空間位置如何決定？例如，一只正常發(fā)育的手為什么是五個手指，為什么大拇指的方向跟其他四個手指不一樣？

張宏波從第五周初到第九周胚胎連續(xù)取樣，獲得超過10萬個細胞，每個細胞約2000個基因，通過計算分析，團隊率先構建起精細的、包含所有細胞類型的人類四肢發(fā)育單細胞圖譜。

論文共同第一作者、張宏波團隊博士后張寶介紹，利用這一圖譜，能夠直觀地追蹤特定時間和區(qū)域產生的細胞類型，鑒定到全新的細胞類型，并且可以刻畫不同種類細胞激活的關鍵基因。

“四肢發(fā)育異常是全球報告最多的出生綜合征之一，全球大約每500個新生兒即可發(fā)現一例。”張宏波指出，圖譜刻畫出正常的肢體發(fā)育，提供一個正常發(fā)育的細胞演變時空“路線圖”。如此一來，便可以幫助發(fā)現肢體發(fā)育異常的病變原因、發(fā)生時間等，為下一步的醫(yī)學干預提供基礎。