人类胚胎原肠胚形成后的基因活动时空图谱

本研究通过Stereo-seq空间转录组技术，系统解析了13个人类完整胚胎（涵盖卡内基发育阶段12至23期）共77张矢状切片的基因表达空间分布，并整合单细胞核RNA测序（snRNA-seq）数据，在精细的细胞类型背景下刻画基因表达模式，从而阐明驱动器官特异性分化的细胞异质性。研究首次建立了50个人类器官及198个解剖亚结构的发育调控图谱，鉴定出一批决定组织身份的关键调控因子。特别重要的是，研究发现了多个在心脏和大脑发育中起全新作用的基因，修正并深化了当前对人类器官形成的认知。同时，图谱明确指出了在发育早期就对遗传性疾病高度敏感的关键器官（如心脏、脑、肾脏等），为先天缺陷的机制研究和早期干预提供了靶点。此外，研究还首次在空间分辨水平上系统分析了不同器官在各发育阶段的等位基因表达特征（即父母来源基因的表达是否平衡），发现多种组织存在显著的等位基因偏向性表达现象，提示表观遗传调控在器官发育中具有重要作用。最终，该工作生成了迄今最全面、最精细的人类器官发生时空转录组图谱，可直观呈现胚胎发育过程中每个空间位置的基因活动全景，为发育生物学、再生医学和出生缺陷防控提供了不可替代的基础资源。