研究背景 - 以连接组和空间转录组为代表的多组学研究已进入单细胞分辨率时代，需要具备单细胞水平空间定位能力的参考脑图谱 [2] - 现有的脑图谱未能实现单细胞可见的空间定位 [2] 研究成果 - 骆清铭院士、龚辉教授及董红卫教授团队合作在Nature发表研究论文，以1微米各向同性分辨率绘制小鼠三维脑区和立体定位图谱 [3] - 研究团队通过连续微光学切片断层成像技术，呈现了基于尼氏染色的小鼠全脑细胞结构数据集 [6] - 构建了小鼠大脑三维参考图谱STAM，提供916个结构的三维形貌，可生成任意角度的1微米分辨率切片图像 [6] 技术应用 - 开发基于信息学的平台，用于可视化和共享图谱图像，提供脑切片配准、神经元回路绘制和智能立体定向手术规划等服务 [6] - 该图谱可与广泛使用的立体定位图谱兼容，支持二维和三维空间中的跨图谱导航与映射 [6] - STAM图谱有望成为多功能脑科学工具，支持在单细胞水平上研究整个大脑 [8]

胚胎发育研究 - 胚胎发育包含一系列错综复杂且分层次的细胞命运转变，包括胚层形成以及随后的器官发生[1] - 哺乳动物胚胎发育过程中，由原肠胚形成而来的三个胚层（外胚层、中胚层和内胚层）相互协作启动器官原基的形成[1] - 早期器官发生阶段为器官形成奠定基础蓝图，具有广泛的细胞命运程序化指定事件和对发育干扰的高度敏感性[1] 最新研究成果 - 研究团队在Cell期刊发表题为"Digital reconstruction of full embryos during early mouse organogenesis"的论文[2] - 该研究在器官发生早期（E7.5-E8.0）以单细胞分辨率重建了完整的3D"数字胚胎"[2] - 研究为早期器官形成提供重要见解，也为研究发育和疾病提供独特空间平台[2] 早期器官发生特点 - 胚胎发育约第7.5天时，小鼠胚胎经历首次重大形态转变，出现心管、原始肠管和头部褶皱等关键结构[4] - 此阶段胚胎从数百个细胞迅速增殖到数万个细胞[4] - 器官形成过程依赖细胞的精确迁移、定位和分化，受时空基因表达模式和复杂信号通路严格调控[4] 研究方法与技术 - 研究团队将空间转录组学方法Stereo-seq与细胞分割技术相结合[6] - 对6个处于器官发生早期的胚胎的285个连续切片进行分析[6] - 生成器官发生早期整个胚胎的空间转录组图谱，分辨率达到单细胞水平[6] 研究成果应用 - 开发可视化平台SEU-3D重建3D"数字胚胎"，精确反映原生胚胎环境中的基因表达模式和细胞状态[7] - 绘制内胚层和中胚层衍生物的空间细胞图谱，揭示复杂的跨胚层和细胞类型的信号网络[8] - 在E7.75的胚胎-胚外界面前部确定一个原基决定区（PDZ），揭示心脏原基形成过程中的协调信号交流[8]