中国科学院广州生物医药与健康研究院细胞命运研究组、时空谱系技术创新与应用研究组，联合西湖大学与广州实验室团队，成功揭示了小鼠胚胎生长发育的时间变化规律，并构建了包含220万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。6月1日，相关成果在线发表于《自然-细胞生物学》。

小鼠胚胎发育单细胞图谱（mdCLA）。研究团队供图

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课题。借助单细胞测序技术，科学家已能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，难以在长时间尺度下深入解析细胞分化的动态规律及分子调控机制。

为攻克这一难题，研究团队在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，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，成功构建了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。

凭借连续而完整的时间信息，研究人员得以追踪细胞在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位的“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特征和增殖相关基因；而到了发育后期，细胞增殖能力下降，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，白介素因子（如Il33）、干扰素调节因子（如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提供了新线索。

研究还发现，不同谱系来源的细胞具有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（E11-E14）完成分化，大部分细胞类型在这一时期产生。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之后），不同组织的上皮细胞才发生集体加速分化。研究筛选得到胚胎后期特异性高表达的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。

该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，阐明了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的数据资源。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41556-026-01971-3

相关数据链接：https://ngdc.cncb.ac.cn/omix/release/OMIX014646