Science:体细胞突变刻画了人类胚胎发育的里程碑

Science:体细胞突变刻画了人类胚胎发育的里程碑

来源：生物谷 2021-03-27 17:28

体细胞突变刻画了人类胚胎发育的里程碑

体细胞突变使我们的细胞发生变化，但是由于它们不在种系中，因此不会传播到下一代。尽管细胞谱系信息对于理解机体发育至关重要，但几乎没有直接的信息可用于人类。基于此，来自波士顿儿童医院霍华德·休斯医学研究所的 Christopher A Walsh教授带领团队，通过对来自三个个体的多个组织进行了深度（250x）全基因组测序，以鉴定数百种体细胞单核苷酸变体（sSNV）。使用这些变体作为单个细胞中的“内源条形码”，该研究团队重建了早期的胚胎细胞分裂。相关研究成果以“Landmarks of human embryonic development inscribed in somatic mutations”为题，在线发表在《Science》杂志上。

研究人员利用成年人体内体细胞突变的分布数据来回顾人类发展的最早时刻。基于共有的体细胞突变的细胞谱系的计算显示了当人类胚胎发生胃气化时，身体将从中发育的细胞数量以及前脑细胞的谱系是可以确定的，从许多胃细胞中产生的不对称命运也是可以识别的。

研究人员基于20个神经元的单细胞全基因组测序分辨出的297sSNVs个中的82个, 将他们分解为分支进化枝，产生了一个谱系树，该谱系跨越合子后的早期细胞世代，并将每个变异的起源追溯到胚胎。与预期相同，早期的sSNV显示更高的MFs。在UMB1465中，该研究团队鉴定了对应于第三代细胞的8个合子后祖细胞，表明所有主要早期谱系均被捕获。

研究人员还针对不同器官（约25,000x）和1000多个皮质单细胞中的克隆sSNV的靶向测序，以及用于约100,000个皮质单细胞的转座酶可及染色质测序的单核RNA测序和单核测定，证明是不对称的早期祖细胞对胚外组织，不同的细菌层和器官的贡献。

综上所述，该研究团队的数据表明，在大约170个细胞和大约50至100个前脑创建者的有效祖细胞集合中开始了胃泌尿。因此，镶嵌突变以非常高的分辨率提供了人类胚胎发育的永久记录。

参考文献

Bizzotto S, Dou Y, Ganz J, et al. Landmarks of human embryonic development inscribed in somatic mutations. Science. 2021 Mar 19;371(6535):1249-1253. doi: 10.1126/science.abe1544. PMID: 33737485.