**揭示胚胎形成初期產生心臟的全部細胞譜系

每年，成千上萬的準父母在得知他們的孩子出生時就有先天缺陷時，他們共同的9個月的夢想和期待變成了絕望和恐懼；全球每20個出生的孩子中就有一個會受到這種毀滅性事件的影響。我們的器官、四肢和面部的形成是數百萬個細胞精心編排的運動和行為的結果，就像舞蹈團中的舞者一樣。即便有一些細胞不能到達正確的位置，不能發揮它們正常的功能，最終的結果就是先天缺陷。然而，每個細胞如何知道在正確的時間和地點做什么，這在很大程度上一直是個謎。

器官發生涉及多種細胞類型整合在一起；細胞類型特異性的基因網絡失調導致出生缺陷，所導致的出生缺陷影響5％的活嬰。先天性心臟缺陷是最常見的出生缺陷，并且是由不同的心臟祖細胞亞群受到破壞引起的，但是導致器官水平缺陷的個體祖細胞的轉錄變化仍然是未知的。

在一項新的研究中，來自美國格拉斯通心血管疾病研究所和加州大學舊金山分校等研究機構的研究人員利用單細胞RNA測序研究了早期的心臟祖細胞，這是因為在正常和異常的心臟發生過程中它們會發生特化，這就可揭示特定的細胞群體的失調如何導致災難性后果。相關研究結果于2019年7月24日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Single-cell analysis of cardiogenesis reveals basis for organ-level developmental defects”。

一種基于網絡的計算方法用于單細胞RNA測序分析，可預測譜系特化的轉錄因子。盡管在缺乏Hand2的小鼠中右心室無法形成，但是這種方法鑒定出Hand2是流出道細胞（outflow tract cell）而不是右心室細胞的一種特化因子。

對缺乏Hand2的胚胎進行時間單細胞轉錄組分析揭示流出道心肌特化失敗，然而，右心室心肌發生特化，但是不能正確地分化和遷移。Hand2的喪失還導致視黃酸信號轉導失調和心臟祖細胞的前-后模式破壞。

這項研究揭示出指導個體心臟祖細胞的命運和分化的轉錄決定因子，并闡明了單細胞分辨率下心臟發育受到破壞的機制，這就為研究先天性心臟缺陷提供了一種框架。