Cell（IF:42.5）：时空组学构建全球首个小鼠“3D数字胚胎”，破解出生缺陷起源

早期器官发生是胚胎发育的关键阶段，其特征是广泛的细胞命运特化以启动器官形成，但同时也对发育缺陷高度易感。本研究对6个E7.5–E8.0胚胎的285张连续切片进行单细胞分辨率的时空转录组与信号图谱分析。通过开发SEU-3D算法，我们重建了数字胚胎，得以在天然空间背景下解析区域化基因表达。我们建立了空间信息引导的基因-细胞共嵌入方法，系统绘制了内胚层与中胚层衍生物的空间图谱，并阐明了跨胚层与细胞类型的信号调控网络。此外，我们在E7.75胚胎的胚内-胚外前侧界面鉴定出器官原基决定区（PDZ），发现其协同信号通讯对心脏原基形成至关重要。综上，该高分辨率“数字胚胎”为早期器官发生研究提供了重要见解，并为发育与疾病研究搭建了独特的空间研究平台。