人类造血起源之谜,中国医学科学院最新Nature
人类原肠胚形成的起始阶段,即原始条纹即将出现之时,是一个关键但研究不足的时期。
2026年6月24日,中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)兰雨、北京理工大学肖振宇、解放军总医院刘兵共同通讯在
Nature
在线发表题为
Epiblast diversification and blood formation in a human pregastrula
的研究论文。
该研究首次构建了人类原肠运动起始前胚胎高分辨率空间转录组图谱,阐明了上胚层的细胞异质性和三重分化路径;揭示了造血发生早于原肠运动及其下胚层起源;发现了卵黄囊两个细胞构成不同、谱系层级特异、空间独立的造血功能区域。

植入后,原始条纹的出现和原肠胚形成的启动(约受孕后14-15天)标志着胚胎发育的关键里程碑。这些事件标志着三个主要身体轴——前后轴、背腹轴和左右轴——的精确建立,从根本上塑造了身体的主要结构。在多个物种的胚胎中,前后轴在原肠胚形成启动之前就已建立。这一过程由双胚层胚盘前端的早期组织中心驱动。
目前对哺乳动物组织者的看法涉及多个具有不同定位和谱系潜能的动态组织中心,在小鼠中包括早期头部组织者——前内脏内胚层,它保护邻近的外胚层免于分化为中胚层和内胚层,以及轴中胚层,由两个依次出现的组织组成:前端定位的前脊索组织和脊索,分别负责神经特化和躯干及尾部的轴向延伸。
正是原始条纹前端的结结构被认为包含一个混合群体,分别具有向脊索前板和脊索的两种不同命运。最近的发现揭示,人类胚胎在原肠胚形成期间拥有一个AVE样信号中心,这对于前后轴的正确模式化至关重要。脊索也被提出作为CS7/8人类胚胎中的组织者。
尽管这些早期组织者在发育生物学中具有根本重要性,但它们在原肠胚形成起始时的存在、定位、分子特征和细胞来源仍不明确。

人类和小鼠原始造血的早期发生和发展途径的示意图(图源自
Nature
)
在此,研究人员报告了卡内基分期6(约受孕后13-14天)人类胚胎的高分辨率空间转录组学图谱,此时原始条纹尚不可见,且原肠胚形成来源的中胚层/内胚层祖细胞在转录组水平上尚未被检测到。研究人员鉴定了一个前内脏内胚层样下胚层群体,以及外胚层的一个三叉发育轨迹,在随后的发育阶段分别向羊膜、原始条纹和结/前脊索板/脊索推进。
此外,该发现挑战了现有范式,揭示了原始造血(涉及三个血系)在人类卵黄囊中于原肠胚形成之前即已启动,比先前认为的更早,并且第一批血细胞起源于胚外中胚层,其来源为下胚层而非上胚层。
值得注意的是,还鉴定了两个空间区域,每个区域由分子上不同的卵黄囊内胚层和胚外中胚层群体组成,分别促进了红-巨核谱系和髓系前体的生成。这些发现为人类原肠胚形成的起始和最早期血液形成提供了见解,对推进干细胞来源的人类胚胎模型和体外血液再生具有深远意义。
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)兰雨研究员、北京理工大学肖振宇教授与解放军总医院第五医学中心刘兵研究员为本论文的通讯作者,北京理工大学肖振宇教授、解放军总医院第五医学中心公彦栋副研究员、北京理工大学硕士研究生杨晓龙、郑州大学第一附属医院何南南助理研究员为本文的第一作者。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10698-y
