哺乳动物心脏早期发育研究有新发现
本报讯（特约记者 程守勤 通讯员 吴涵玉）东南大学医工交叉研究团队联合国内多家机构，在哺乳动物器官发育领域研究取得重要进展，不仅填补了哺乳动物心脏早期发育理论空白，更为先天性心脏病等出生缺陷防治再生医学研究提供了关键理论基础。相关研究文章近日发表在国际期刊《细胞》上。
在哺乳动物胚胎发育中，源自原肠胚的内、中、外三胚层通过协同作用驱动器官发生。1924年，汉斯·斯佩曼和希尔德·曼戈尔德通过两栖类胚胎移植实验，发现了调控外胚层器官原基与体轴形成的“组织中心”。尽管外胚层器官组织中心的研究已取得突破，但包括心脏在内的中、内胚层器官原基的精确定位及其形成的微环境研究却面临长期挑战。
东南大学生命科学与技术学院林承棋教授、罗卓娟教授与东南大学生物科学与医学工程学院谢芃研究员等组成的医工交叉研究团队，联合国内多家机构，构建了覆盖小鼠原肠运动后期至心脏等器官原基形成期的单细胞精度三维数字胚胎，解析了小鼠早期心脏等中、内胚层器官的动态发育图谱。
研究人员发现小鼠胚胎发育到7.75天（中、内胚层器官原基形成关键窗口期）时，胚内—胚外交界处存在一个独特的信号“洼地”——器官原基决定区（PDZ）。器官原基决定区紧邻的胚内、胚外部分分别呈高浓度的信号抑制分子和激活性配体分子，但区域内呈现低信号活性，表达多种受体信号基因，形成其易于接收多胚层信号的调控输入，驱动心脏与前肠等器官原基协同发育的微环境。
该研究首次揭示了器官原基决定区作为汇聚跨胚层信号枢纽的核心作用：其通过整合WNT（无翅型相关整合位点）、BMP（骨形态发生蛋白）与FGF（成纤维细胞生长因子）等通路，将微环境信号转化为基因选择性表达指令，驱动器官原基形成。该发现阐明了心脏器官原基形成的独特微环境信号网络。
