5月27日，复旦大学附属妇产科医院团队联合浙江大学、华大生命科学研究院等单位，在《自然》（Nature）发文，通过整合高分辨空间转录组技术Stereo-seq与单核RNA测序，首次系统绘制覆盖原肠运动后、器官形成关键期的人类全胚胎时空转录组图谱。这是全球首个人类胚胎早期器官发生阶段时空转录全景图，标志着人类对早期器官发生的认知，从零散的切片观察迈入整体、动态、分子化的全景解析新阶段。
打破认知盲区，照亮生命发育最关键的“黑箱期”
长期以来，受精后第4-8周的人类胚胎发育阶段，是学界公认的“认知盲区”。中国科学院院士黄荷凤介绍，这个阶段的胚胎，既难以在体外稳定培养，也无法通过影像学手段获取类似胎儿发育的精准数据，却是器官分化、细胞命运决定的核心时期。
研究中，团队攻克样本获取和数据整合难题，建立标准化分析流程（SAW），有效规避胚胎组织解离过程中可能引入的转录偏差，在同一胚胎框架下，同时获取空间位置与细胞动态信息。
研究精准标注50个器官/解剖区域、198个分子定义的亚结构，首次将心脏、脑、肝、肺、肾、骨骼、脊髓、肌肉等组织器官的发育轨迹，纳入统一时空坐标体系，实现发育过程可视化。研究分辨率达到500纳米，突破传统技术瓶颈，可精确定位单细胞的基因表达特征与空间分布，为解析人类器官形成机制、探寻先天性疾病病因，搭建起全景式分子图谱。团队还构建出全球首张胚胎动态时空转录图谱，推动胚胎发育研究从零散切片观测，迈入整体动态解析的全新阶段。
重磅发现，助力破解疾病密码
这张“生命导航图”不仅还原了胚胎发育全过程，更带来许多新发现，为疾病防治提供全新靶点。团队首次精准解析人类胚胎窦房结发育，发现此前功能未知的RORA和KIAA1324L等关键基因在窦房结发育中发挥关键调控作用；首次系统描绘了胚期人脑的精细分子分区，并更新了抑制性与兴奋性神经元的分化时序，为理解神经发育疾病的分子基础提供了新视角；首次针对病原体的入侵受体在全胚胎的时空分布进行了系统分析，阐明了胚胎早期感染易感性的分子基础，为孕期感染的“窗口期效应”提供了分子层面的解释。
值得关注的是，研究发现多个疾病相关基因在人类与小鼠胚胎中存在表达时程差异，提示模式动物在模拟某些人类发育疾病时可能存在一定局限性。研究首次在器官水平系统描绘了人类胚胎发育期间的等位基因不平衡表达图谱，在验证已知印记基因分布的同时，识别出一批呈非双等位表达模式的候选基因，为探究发育疾病的印记异常提供了直接的时空参照。
论文链接：https://www.nature.
com/articles/s41586-026-10545-0
来源：医学宣传部、附属妇产科医院
