在生命科学领域，胚胎发育一直是科学家们致力探索的重要课题。最近，中国东南大学的研究团队取得重大突破，成功解析了心脏发育的关键机制。
这项研究发表于国际权威期刊《细胞》，由东南大学林承棋、罗卓娟和谢芃教授带领的科研团队完成。他们首次构建了小鼠胚胎从原肠运动后期到器官形成期的单细胞分辨率三维数字模型，并在胚内外交界面发现了决定中内胚层器官形成的特定区域——PDZ。
这个重要发现揭示了心脏、前肠等关键器官发育的独特信号环境。例如，器官原基的形成受到多种分子信号的影响，在胚内的抑制性信号和胚外的激活配体之间形成了一个低活性"信号洼地"。通过整合无翅型相关整合位点（Wnt）、成纤维细胞生长因子（FGF）和骨形态发生蛋白（BMP）等多个信号通路，PDZ区域将复杂的环境信号转化为特定基因表达指令，从而驱动器官原基的形成。
这项研究不仅填补了哺乳动物心脏早期发育理论的重要空白，还为先天性心脏病等出生缺陷的预防和治疗提供了重要的理论依据。东南大学生命科学与技术学院的林承棋教授形象地比喻说："就像在一团看似混沌的细胞中找到了决定器官形成的'罗盘'"。
这项突破性的研究背后是跨学科团队六年来的持续努力。谢芃教授介绍，他们构建了6个单细胞分辨率的数字胚胎模型，每个胚胎被精细分割成60个切片，总共解析了数十万个细胞的基因表达数据。
罗卓娟教授指出："这项研究的意义不仅限于基础科学领域。"先天性心脏病是我国最常见的出生缺陷之一，而PDZ区域的发现为追溯心脏发育异常的起源提供了重要的参考标准。在胚胎发育的关键阶段，遗传因素或环境因素对PDZ微环境的影响可能导致器官原基形成异常。
研究者们认为，这项工作具有深远的影响。通过数字胚胎技术，科学家可以精确识别决定中内胚层器官命运的细胞群，并研究基因突变或环境因素如何影响这一过程。业内专家评价称："这是该领域的里程碑式进展"。
这一发现不仅为理解胚胎发育机制提供了全新的视角，也为器官再生和肿瘤发生等重大科学问题的研究开辟了新途径。研究工作展示了生物信息学与发育生物学的深度融合，为生命科学研究指明了新的方向。
