Cell：重塑器官发育理论——“多源性”和“多路径发育”

在哺乳动物的胚胎发育过程中，内胚层（endoderm）是形成重要器官的基础，特别是呼吸系统和消化系统。然而，内胚层如何从一个简单的细胞层分化为这些复杂器官的过程，直到今天依然充满了未知。随着研究手段的进步，研究人员逐渐揭开了这一复杂过程的面纱。

1月16日Cell的研究报道 Spatiotemporal and genetic cell lineage tracing of endodermal organogenesis at single-cell resolution ，通过创新的基因追踪技术和单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq），系统地揭示了内胚层细胞的时空分化轨迹，并为内胚层的发育提供了新的理解。

该研究采用了多达14种不同的遗传标记，利用小鼠模型追踪了内胚层的不同区域，分析了其在早期胚胎发育中的分化路径。研究发现，内胚层细胞不仅具有多向分化的潜力，而且在形成各个器官的过程中，来自不同区域的细胞往往共同参与器官的生成。这一发现挑战了传统的内胚层分化模型，揭示了器官发育的多源性特征。这项工作不仅加深了我们对内胚层器官发生的理解，也为再生医学和类器官（organoid）模型的建立提供了宝贵的线索。

通过高分辨率的单细胞分析和的时空基因追踪，研究人员能够详细描绘出内胚层各个细胞群体如何在不同的发育阶段朝向不同器官的命运发展。例如，胰腺、肝脏、胃以及肠道等器官的发育，都涉及多个内胚层亚区域的细胞协同作用。这项研究不仅突破了过去因技术限制无法解决的瓶颈，还为进一步研究细胞命运决定和器官发生的基本机制提供了新的视角。

随着内胚层器官发生机制的深入探索，未来我们可能能够更加精确地模拟这些发育过程，从而推动再生医学和个性化医疗的发展。该研究的成果无疑为我们了解生命的起源和发育过程提供了全新的理解，也为治疗许多复杂疾病开辟了新的方向。