Nature | 发育与肿瘤新探索：多模式时间记录揭示胚胎发育与癌前期肿瘤起源

主要观点总结

文章介绍了哺乳动物发育过程及癌前期细胞发展的相关研究，重点阐述了利用新型的分子时间记录策略来追踪细胞事件的时间顺序以及理解胚胎发育和肿瘤发生的时空动态的新工具和视角。文章还讨论了癌前期肿瘤的多克隆特性及其动态演化，以及持续存在的祖细胞在肠道疾病和再生医学中的潜在作用。

关键观点总结

关键观点1: 新型分子时间记录策略的开发

利用体内标记和追踪细胞事件的时间顺序，结合细胞状态及谱系信息，为理解胚胎发育和肿瘤发生的时空动态提供新的工具和视角。

关键观点2: 癌前期肿瘤的多克隆特性

大多数肿瘤被认为是起源于正常组织中的一个或少数几个细胞，这些细胞在癌前阶段以克隆形式扩展，形成高度复杂的遗传和表观遗传多样性。

关键观点3: 基于CRISPR的单细胞平台NSC-seq的应用

可以同时捕获信使RNA（mRNA）和向导RNA（gRNA），通过突变积累模式记录细胞事件的时间顺序，揭示组织特异性的发育轨迹及其背后的动态机制。

关键观点4: 持续存在的祖细胞的研究

研究发现一类持续存在的肠干细胞（pISCs），这些细胞在肠道发育和维持过程中充当干/祖细胞，且其克隆贡献率显著高于典型的隐窝柱状细胞（CBCs）。

关键观点5: 研究的意义

该研究对于理解癌前期的多克隆起源特性、制定早期干预策略、提高癌症预防的有效性以及理解器官的再生与维持机制具有重要意义。

文章预览

引言 哺乳动物的发育过程从单个受精卵开始，经历高度精确的细胞分裂和谱系分化，逐渐分化出不同的细胞类型和组织。 细胞间通过复杂的信号传递相互作用，协调其分化和功能。这一过程不仅决定了胚胎发育的成功与否，也为理解癌症等病理状态下的组织发生和发展提供了重要线索。 因此，重建发育过程中的细胞谱系以及理解其时间顺序，对于发育生物学和癌症生物学的研究具有重要意义。 尽管传统方法（如显微镜直接观察和基于遗传突变的不可逆记录）在细胞发育研究中发挥了重要作用，但它们在追踪细胞状态动态变化和时间信息方面存在显著局限性。 尤其是在处理多样且高度动态的细胞行为时，仅靠静态观察难以有效揭示细胞分裂和分化的复杂动态。因此，开发一种能够在体内实时记录细胞事件的新型技术，成为解决这一挑战的关键。10 ………………………………