我国科学家揭开人类造血起源之谜，刷新生命早期认知

IT之家 6 月 27 日消息，人类身体里的血细胞最早何时开始形成，又来自哪里？这是造血发育领域的重要谜题之一。我国科学家研究揭示了上胚层分化命运及人类原始造血的细胞起源、分化路径和物种差异，填补了人类原肠运动启动前夕发育规律认知的理论空白。该研究由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以及中国人民解放军总医院刘兵研究员团队合作完成。相关成果于 6 月 24 日发表在《自然》上。该研究基于一枚珍贵的早期人类胚胎样本，系统解析了原肠运动启动前夕的细胞发育图景，揭示了人类造血细胞的起源时刻与分化路径。人类胚胎发育中的原肠运动，是生命科学领域最关键的阶段之一。在这一过程中，胚胎从简单的双胚层结构转变为复杂的三胚层结构，体轴开始建立，各器官雏形也逐渐形成。然而，由于这一阶段的人类胚胎样本极为稀缺，围绕原肠运动发生前后的发育机制一直是难以直接研究的核心问题。此次研究聚焦的是一枚卡内基 6 期（约受精后 13 至 14 天）的人类胚胎样本。此时胚胎的原始条纹尚未显现，原肠运动尚未正式启动。研究团队通过构建高精度空间转录组图谱，将细胞的分子特征与其在胚胎中的真实空间位置相对应，从而在原肠运动前的关键窗口期，观察到了此前未被发现的细胞分化事件。过去科学界普遍认为，血细胞是在原肠运动启动之后才产生的。但此次研究颠覆了这一传统认知。团队发现，人类造血发生的时间远比过去认为的更早 —— 在原肠运动尚未正式启动时，胚胎卵黄囊中的“造血工厂”已经提前开工，生产出原始红细胞、原始巨核细胞和髓系细胞前体等三类血细胞。更重要的是，研究明确了这些最早血细胞的来源：它们并非源自传统观点认为的上胚层（epiblast），而是来自下胚层（hypoblast）衍生的胚外中胚层。这一发现终结了关于人类早期造血细胞起源的长期争议。研究还揭示了胚胎卵黄囊并非一个功能单一的造血场所。团队识别出其中包含两个分子特征和功能各异的空间区域：一个主要分化产生髓系前体细胞，另一个主要负责生产原始红细胞和原始巨核细胞。两个“造血车间”位置和分工不同，各自承担着特定的血细胞生产任务。该研究还揭示了原肠运动启动前上胚层内部的异质性。研究发现，上胚层已经出现了显著的分化预兆，其中一部分细胞亚群呈现出独特的分子状态，可能代表着一种原肠运动前的“组织者”样祖细胞，具有参与体轴建成和胚胎模式化的潜在功能。兰雨研究员表示，这项研究不仅刷新了对人类早期造血发生过程的认识，也为血细胞的体外再生和人类早期发育异常等研究领域提供了重要的生理参考和新的研究思路。IT之家附论文地址：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10698-y