弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的研究人員研究了胚胎發(fā)育過程中心臟形成的最早時間，并首次揭示出心臟的每個部分都有獨(dú)特的起源。他們今天在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》(PLoS Biology)上發(fā)表的有關(guān)小鼠的研究對理解先天性心臟病具有重要意義。
隨著胚胎的發(fā)展，細(xì)胞變得越來越專門化以形成不同的組織和器官。關(guān)鍵時期被稱為胃形成，它導(dǎo)致包括心臟在內(nèi)的人體主要組織的形成。
該團(tuán)隊是兩個領(lǐng)先的Crick發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室之間的合作，鑒定了在促胃動過程中形成心臟的細(xì)胞，并從最早階段一直追蹤到每個細(xì)胞的命運(yùn)，直到心臟完全形成為止。
他們發(fā)現(xiàn)心臟的四個腔室都有獨(dú)特的時空起源。第一組細(xì)胞創(chuàng)建左心室，然后形成右心室，最后形成兩個心房。
克里克發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人吉姆·史密斯(Jim Smith)表示：“調(diào)查在正確的時間和正確的位置如何在胚胎中形成不同類型的細(xì)胞，對于理解為什么有時會出錯是至關(guān)重要的。先天性心臟病會影響大約一個人。在全世界180個嬰兒中，像我們這樣的嬰兒可能有助于解釋為什么心臟的單個腔室會受到諸如左心室發(fā)育不全等心臟缺陷的影響。”
在他們的研究中，研究小組首先測量了單個細(xì)胞中的基因活性，并得出結(jié)論，在胚胎發(fā)育的早期，獨(dú)特的基因在心臟的前體中活躍。這意味著它們將被分配給心臟的不同解剖結(jié)構(gòu)。
然后，他們使用了一種稱為多光子實(shí)時成像的先進(jìn)成像技術(shù)，以顯微鏡拍攝子宮外發(fā)育的小鼠胚胎。當(dāng)它們通過胚胎遷移以建立心臟的不同部位時，它們能夠追蹤單個細(xì)胞的命運(yùn)。
克里克(Crick)的首席作者和博士后培訓(xùn)研究員Kenzo Ivanovitch說：“我們的發(fā)現(xiàn)，心臟的不同部位出現(xiàn)在不同的位置，可能有助于研究人員使用干細(xì)胞建立更好的模型。目前的方法產(chǎn)生了混合的心房和心室細(xì)胞，使影響心臟特定腔的疾病的研究更加困難。
“我們現(xiàn)在可以設(shè)想預(yù)定要成為心臟特定部位的生成細(xì)胞，并可以使用它們來模擬疾病或開發(fā)和測試新的再生療法。”
標(biāo)簽： 心臟
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