新论文揭示小鼠心脏发育的时空图谱

我们非常激动地宣布，XinLab 在《GigaScience》（2025年第14卷）上发表了新论文，题为“Exploring the Cellular and Molecular Basis of Murine Cardiac Development through Spatiotemporal Transcriptome Sequencing”（通过时空转录组测序探索小鼠心脏发育的细胞和分子基础）。该研究由 刘心 和 王继征 领衔，康景敏、李青松等成员共同参与，标志着我们在理解心脏发育与再生方面迈出了重要一步。

为什么这项研究很重要？

心脏是一个结构极其复杂的器官，揭开其发育背后的秘密将为心脏病的新疗法铺平道路。小鼠具有独特的生物学特性：与人类不同，它们的幼年心脏在出生后短时间内具有再生能力。通过研究这一过程，我们的目标是揭示可能在未来启发“再生疗法”的机制。本研究采用了前沿的 Stereo-seq 技术，在发育中的小鼠心脏中绘制了基因表达图谱，揭示了细胞和分子随时间变化的规律。

主要发现

利用空间转录组学技术，我们创建了小鼠心脏发育在四个关键时间点的全面图谱：胚胎第 20 天（E20）、出生后第 1 天（P01）、第 4 天（P04）和第 14 天（P14）。以下是我们的核心发现：

• 细胞图景：鉴定了 14 种不同的细胞类型，其中室性心肌细胞（57%）和房性心肌细胞（21%）占主导地位。随着时间推移，室性细胞比例增加，而房性细胞和成纤维细胞比例下降。
• 细胞间通讯：发现随着心脏趋于成熟，细胞间的相互作用逐渐减弱。这与胶原蛋白和胰岛素样生长因子（IGF）等信号的减少有关，可能与心脏失去再生能力密切相关。
• 再生见解：精确定位了 Igf2 基因和转录因子 Plagl1 是早期心脏再生的关键参与者，并得到了定量 PCR 的验证。这些分子可能成为未来研究的干预靶点。
• 心房不对称性：揭示了驱动左右心房差异的关键基因（如 Pitx2 和 Bmp10），这对于维持心脏的正常生理功能至关重要。

XinLab 的贡献

这项研究体现了 XinLab 推动计算生物学与心脏病学交叉研究的使命。刘心 作为该研究的资深作者，指导团队利用空间组学技术描绘了心脏的分子动力学。康景敏和李青松在数据分析和实验验证中发挥了关键作用，并与来自阜外医院的 王继征 等专家展开了深入协作。

深入了解

• 阅读论文：在《GigaScience》阅读全文，点击此处。
• 探索数据：原始数据已上传至 NCBI SRA (PRJNA1148773)，处理后的数据可在 CNGBdb (5170000062) 获取。
• 技术背景：了解 Stereo-seq 技术原理，请参考这篇 Cell 论文。

下一步计划

这一图谱为未来心脏再生和疾病研究奠定了坚实基础。我们已经在探索更多的时间点并开展功能验证。请持续关注我们的动态，与我们一起揭开人类心脏的奥秘！

发布于 2025 年 4 月 11 日，XinLab