脊髓是外周系統(tǒng)與大腦間信號傳遞的橋梁。脊髓背角介導著外周感受信號,而腹側(cè)對于運動功能的執(zhí)行至關重要,同時也是低級反射的中樞。作為一種高度有序的中樞組織,脊髓由多種不同的細胞類型有序發(fā)育形成。雖然脊髓的發(fā)育在嚙齒類動物中已進行了一系列的研究,但對人類脊髓發(fā)育過程了解較少。

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所戴建武再生醫(yī)學團隊長期從事脊髓損傷再生修復研究。戴建武研究組與南京鼓樓醫(yī)院教授胡婭莉團隊近期首次通過單細胞轉(zhuǎn)錄組技術,對早孕及中孕時期的人胚胎脊髓進行了分析。研究團隊根據(jù)脊髓的組織構(gòu)特點,針對脊髓細胞軸突長和髓鞘蛋白含量多等特點,利用細胞核和細胞相結(jié)合的技術對孕7-23周的胚胎進行了測序,涵蓋了從神經(jīng)元生成到星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞分化的脊髓發(fā)育過程。對神經(jīng)元及膠質(zhì)譜系進行了系統(tǒng)的分析,確定了人脊髓發(fā)育中神經(jīng)發(fā)生與膠質(zhì)發(fā)生的時間節(jié)點,并對不同時間點神經(jīng)細胞種類的構(gòu)成及其比例進行了解析。通過對人與小鼠的相對應發(fā)育階段的脊髓單細胞數(shù)據(jù)的比較分析,解析了脊髓發(fā)育在物種間的相同及不同點。研究人員發(fā)現(xiàn)并分析了一類在人脊髓發(fā)育中具有時空特異性的EGFR+前體細胞亞群,此類細胞在人與小鼠的脊髓發(fā)育過程中存在著明顯的差別。該研究測序細胞數(shù)超過80萬個,首次對發(fā)育時期的人脊髓組織進行了單細胞層面系統(tǒng)解析,進一步加深了對脊髓發(fā)育的系統(tǒng)理解,有助于脊髓再生修復研究的深入。

該研究成果于10月4日發(fā)表于EMBO Reports雜志(DOI:10.15252/embr.202152728)。該研究得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家自然科學基金等的支持。

來源: 遺傳與發(fā)育生物學研究所