2026年6月1日，中国科学院广州生物医药与健康研究院（以下简称“广州健康院”）细胞命运研究组、时空谱系技术创新与应用研究组，联合西湖大学与广州国家实验室团队，在Nature Cell Biology期刊在线发表题为“Developmental chronology of mouse embryo from 2-cell stage through birth”的研究论文。该研究建立了包含220个单细胞的转录组学图谱，完整记录了小鼠胚胎从二细胞到出生共计37个时间点的发育过程，是目前世界上时间线最完整的小鼠胚胎发育参考图谱。

生命如何从一枚受精卵，生长为结构完整的个体，一直是生命科学领域的重要研究内容。借助单细胞测序技术，科学家已经能够有效识别发育中的细胞类型。然而，以往对小鼠胚胎发育的研究存在时间节点不连贯、基因检测精度不足等问题，无法在长时间尺度下深入研究细胞分化的动态规律及分子调控机制。

为攻克这一难题，研究团队对351枚小鼠胚胎开展单细胞转录组测序，实验过程严格采用统一的工艺标准，保障数据的连续性、统一性与高质量，成功构建小鼠发育与细胞图谱（简称mdCLA，https://mdcla.ccla.ac.cn/），其科学价值与应用潜力显著优于同类发育图谱。

凭借连续且完整的时间信息，研究人员得以追踪细胞在连续发育时间轴上的动态变化规律。团队重点分析了肾单位祖细胞，这类细胞是所有肾单元的“起源细胞”。研究发现，胚胎早期的肾单位祖细胞高度表达干细胞和增殖的特征。然而，到了发育后期，细胞的增殖能力下降，分化程序上调。同时，肾单位祖细胞及其微环境细胞发生免疫通路重塑，如白介素因子（Il33）、干扰素调节因子（Irf9）等基因的表达显著上升。这些发现为理解肾单位祖细胞的自我更新调控机制研究提供了新的线索。

研究还发现，不同谱系来源的细胞有着截然不同的分化节奏。神经、间充质、造血、内皮谱系集中在胚胎发育中期完成分化（E11-E14），大部分的细胞类型在这个时期产生。然而，上皮细胞在胚胎发育中期表现出静息的发育状态，直到胚胎发育后期（E14.5）不同组织的上皮细胞发生集体加速分化。研究筛选得到胚胎后期特异高表达的Tub基因，动物实验证实，该基因缺失会导致小鼠垂体前叶萎缩、促卵泡激素分泌细胞减少，进而引发成年个体肥胖。

综上，本研究构建了覆盖小鼠胚胎完整发育周期的单细胞全景图谱，阐明各细胞谱系的差异化分化规律，揭示了器官发生和胎儿发育阶段的细胞命运调控机制，为发育和再生医学研究提供了高质量数据资源。

这项工作受国家自然科学基金、国家重点研发计划资助，并得到类细胞谱系大科学研究设施、广州健康院数字生物医学中心及谱系技术与装备研究中心的支持。

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小鼠胚胎发育单细胞图谱（mdCLA）