人类胚胎早期发育如同一曲精密编排的交响乐，但这一过程长期处于研究黑匣子中。2025年8月6日，南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室沙家豪教授、袁艳教授团队联合德克萨斯大学西南医学中心吴军教授团队在《细胞研究》（Cell Research）期刊上发表了题为《建立具有稳定分化为人类原肠胚多种细胞类型能力的原肠运动干细胞》（ Establishment of human gastrulating stem cells with the capacity of stable differentiation into multiple gastrulating cell types ）的研究论文。该研究成功建立一种新型人类原肠运动干细胞（hGaSCs），这种细胞能够在体外稳定维持多种胚胎发育关键细胞类型的动态平衡，模拟出人类原肠运动时期的细胞互作与分化过程，首次实现了内胚层、中胚层、外胚层等五类细胞的长期共培养。研究还发现，通过体外3D条件和在体睾丸的曲细精管中均可自组装成类原肠胚结构。该模型严格遵循伦理规范，为研究人类早期发育提供了全新工具。
研究团队还利用hGaSCs自组装的类原肠胚揭示了抗癫痫药丙戊酸（VPA）对早期胚胎发育的影响和致畸机制。更引人注目的是，将hGaSCs移植到小鼠睾丸环境时，这些干细胞能有序形成包含三胚层组织的类胚胎结构，展现出比传统畸胎瘤更接近正常发育的模式，为器官再生研究提供了新思路。
这项工作代表了干细胞研究领域的一个重要进展，为理解人类早期发育提供了更强大的研究工具，更为先天畸形防治、药物安全性测试和再生医学带来了重要机遇。hGaSCs系统有望成为探索人类发育奥秘、促进临床转化的强大平台。
本论文从设计至发表研究历时7年，期间课题组多位博后、博士及硕士研究生参与了研究。该研究共同第一作者为南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室黄铭茜博后、陈梦琦博士、员格格博士、崔益强副研究员。张浩博后作为共同通讯作者，负责了研究中大部分生物信息学分析工作。此外，张博航博士、刘昭德硕士、陈定东博士在测序及生物信息学分析方面提供了重要协助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-025-01146-z
（供稿/沙家豪 袁艳课题组）