“我国科学家第一次系统揭示人类消化道发育细胞图谱”

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我国科学家首次系统地阐明了人类消化道发育细胞图谱

中国科学家日前在学术杂志《自然细胞生物学》( nature cell biology )网上发表研究论文，首次在国际上从单细胞分辨率和全转录组水平出发，分析了食管、胃、小肠、大肠4种器官在人胚胎发育过程中的基因表达图谱及其 深入揭示，进一步揭示了这4种器官不同细胞类型之间精确的发育途径和基因表达特征，这是我国科学家首次系统地揭示了人类消化道发育细胞图谱。

消化系统是人体中最重要的器官系统之一，而消化系统作为消化系统最重要的组成部分，在食物消化、营养吸收、废物排泄、抵抗微生物入侵等许多方面起着极其重要的作用。 消化道主要由食道、胃、小肠、大肠组成。 揭示这4个器官在人胚胎发育过程中的基因表达调控互联网及细胞类型图谱是发育生物学的重要课题。 据介绍，本研究首先分离获取人类6-25周胚中食管、胃、小肠和大肠以及成人大肠共5277个单细胞，对其进行高精度单细胞转录组测序，获取最多5t基因表达谱数据。 研究小组进行了深度数据的挖掘，在基因表达调控水平上对这4种器官的发育过程进行了深入的分析。

首先，研究小组通过重要的基因表达特征，定义了这4种器官共40种不同的重要细胞类型，其中在人胚胎发育阶段鉴定出30种不同的细胞类型。 分析了这30种细胞类型的重要生物学特征，结果表明，其中具有干、祖细胞特征的细胞类型有19种，在胚胎发育较早期就已出现，在整个胚胎发育时期同时勾结，其细胞周期也显示出活跃的分裂增殖优势。 而分解显示，胚胎早期消化道4种不同器官的细胞具有高度相似的基因表达优势，但胚胎晚期4种不同器官的细胞基因表达差异非常明显，表现出这些细胞型功能成熟后基因表达的高度器官特异性和细胞型特异性。 另外，小肠与其他3种消化系统相比，营养吸收代谢的重要基因在胚胎晚期被大规模同时激活，证明处于胚胎晚期的小肠可能已经具备了基本的营养吸收功能。 这证明随着胚胎发育的加深，4种器官在功能上的差异性也逐渐显现。

该研究成果由北京大学北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京大学生物动态光学成像中心、北京大学清华大学生命科学联合中心汤富酬项目组、北京国际数学研究中心葛颢项目组与北京大学第三医院乔治项目组合作获得。 研究表明，为消化道生物学研究行业提供了全面翔实的发育细胞影像数据，具有重要的参考价值。 此外，这4种消化系统相关癌症特别是胃癌和直肠癌致病机制的研究结果也在基因表达水平上提供了重要的参考。

《人民日报》《年06月07日11版》

标题:中国科学家首次系统地揭示了人类消化道发育细胞图谱