科技日報記者 張佳欣
據(jù)最新發(fā)表在《自然》雜志上的論文，來自英國威康桑格研究所、澳大利亞紐卡斯爾大學及其合作機構(gòu)的研究人員，利用單細胞測序和其他基因組學技術(shù)，創(chuàng)建了首個人類產(chǎn)前胚胎皮膚的單細胞和空間圖譜，并揭示了包括毛囊在內(nèi)的人類皮膚的形成機制。
在實驗中，研究團隊在培養(yǎng)皿創(chuàng)建了一個能夠生長毛發(fā)的“迷你皮膚器官”。利用這一類器官，他們發(fā)現(xiàn)了免疫細胞在無瘢痕皮膚修復中的重要作用。
研究團隊使用了產(chǎn)前胚胎皮膚組織樣本，將其分解以觀察懸浮狀態(tài)的單個細胞以及組織內(nèi)細胞。他們利用單細胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)，分析了時間和空間中的單個細胞變化，以及調(diào)節(jié)皮膚和毛囊發(fā)育的細胞機制。他們描述了人類毛囊形成的步驟，并確定了其與小鼠毛囊的差異。
團隊發(fā)現(xiàn)，在利用成體干細胞創(chuàng)建的“迷你皮膚器官”中，血管形成不如胚胎皮膚完善。通過將巨噬細胞添加到此類器官中，他們發(fā)現(xiàn)巨噬細胞能促進血管形成，并進行了3D成像以評估組織內(nèi)的血管形成情況。
人們已知這些免疫細胞可保護皮膚免受感染，此次是首次證明巨噬細胞對人類皮膚早期發(fā)育起著關(guān)鍵作用。這為改善其他組織類器官的血管形成提供了新選擇。
團隊還分析了胚胎皮膚與成人皮膚之間細胞類型的差異。巨噬細胞在無瘢痕修復中的作用，有望為避免術(shù)后或受傷后瘢痕形成提供新的應(yīng)用前景。
此項研究作為人類細胞圖譜計劃的一部分，揭示了皮膚構(gòu)成和再生的“秘密”，有助于開發(fā)新型類器官模型，研究先天性皮膚病。
