耶鲁大学 信用:CC0公共领域 人类生物学的一大秘密是，一个单细胞如何能产生平均身体中包含的37万亿个细胞，每个细胞都有自己的特殊作用
耶鲁大学和梅奥诊所的研究人员设计了一种方法来重建细胞发育的早期阶段，这种早期阶段产生了如此惊人的细胞类型多样性
耶鲁大学弗洛拉·瓦卡里诺实验室的研究人员利用从两个活人身上采集的皮肤细胞，通过识别这些细胞基因组中包含的微小变异或突变，能够追踪它们的细胞谱系
这些“体细胞”或非遗传突变是在人类发育过程中的每个细胞分裂时产生的
随着这些分裂的继续，带有任何给定突变痕迹的细胞的百分比降低，基本上给科学家留下了追溯最早细胞的线索
如果有突变痕迹的细胞比例很高，科学家们知道这种突变是在细胞谱系的早期产生的，更接近早期胚胎发育时期的共同祖先
“这就像祖先
耶鲁儿童研究中心的哈里斯教授、神经科学教授瓦卡里诺说，他也是3月18日发表在《科学》杂志上的这项研究的资深作者之一
例如，研究人员知道皮肤细胞中的一些突变是在胚胎发育早期产生的，因为它们也可以在成人的血液、唾液和尿液样本中检测到
在人体中，每一种特化组织都来自不同的胚层，或者胚胎中最初分化的细胞类型，它们产生神经系统、肠道、血液和连接组织
研究结果表明，胚胎中产生的突变在身体发育成成年人的过程中被每个子细胞继承和保留，使研究人员能够为这些个体重建早期谱系树
“细胞历史是有后果的，”瓦卡里诺说
这些发现也可能有助于科学家追溯发育障碍的细胞起源
例如，精神分裂症和自闭症等神经精神疾病可能源于劫持早期发育调节因子的早期细胞功能障碍
这可能会改变某些细胞系的生长和扩增，或者在发育过程中它们分离形成新的细胞系
有趣的是，研究人员还发现，在第一次分裂时分裂的细胞谱系往往是不对称的
例如，胚胎中产生的前两个子细胞中的一个最终占成人体内细胞类型的90%
研究人员说，另一个子细胞可能主要致力于创造胎盘，这将培育成长中的胚胎
瓦卡里诺强调，在细胞发育的每个阶段追踪细胞祖先个体差异的技术仍然有限
但是很有希望
“我们已经找到了一种微创的方法来窥视一个人的个人细胞历史，”她说
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