首次拍摄视频，亲眼见证手指和脚趾如何生长

我们的手和脚非常重要。它们、抓握物体、理解周围环境——然而，我们对它们如何发育却知之甚少。或者说，直到一项新研究的出现，我们才第一次揭开了人类肢体发育早期的一些秘密。

为了弥补我们知识上的空白，研究人员创建了与早期人类肢体有关的细胞图谱揭示了我们的手指和脚趾是如何发育的。它是人类细胞图谱（一个国际联盟，正在创建人体每种细胞类型的综合参考图）的一部分，并利用尖端的单细胞和空间技术最终阐明了这一复杂过程的复杂性。

通过这种方式，研究团队不仅提供了前所未有的人类数字发育特征，而且进一步加深了我们对先天性肢体综合症的了解，这可能对其诊断和治疗产生影响。

“这是我们首次能够在空间和时间上以单细胞分辨率捕捉肢体发育的非凡过程，”人类细胞图谱的资深作者兼联合创始人 Sarah Teichmann 博士在一篇陈述Teichmann 补充道，这“对研究和医疗保健具有诸多影响”。

“例如，我们发现了关键基因的新作用硕士和PITX1“这可能会调节肌肉干细胞。这可能为治疗肌肉相关疾病或损伤提供潜力。”

我们的四肢由身体两侧的细胞束发育而成，最初没有形状或功能。但经过八周的发育，它们开始变得像手臂和腿，而且在解剖学上很复杂。在达到这一阶段之前，人们在小鼠和小鸡身上进行了广泛的研究，但在人类身上的研究还不多。

“数十年对模型生物的研究为我们理解脊椎动物肢体发育奠定了基础，”资深作者张洪波教授解释道。“然而，迄今为止，在人类身上表征这一过程仍是难以实现的。”

张博士和合著者利用发育 5 至 9 周的人体组织进行研究。这样做使他们能够追踪肢芽中的基因表达，从而更清楚地了解肢体形成的遗传基础。

他们还对组织进行了染色，以了解不同细胞群体在此形成过程中的行为。

他们的研究结果精确地指出了所涉及的特定基因，其中包括一些当其被破坏时与肢体综合症有关的基因，例如短指症（手指和脚趾较短）和多指症（多余的手指）。

他们还出人意料地证明，我们的手指和脚趾实际上并不是向外生长，而是从更大的根基芽向内塌陷。

“我们发现了一个高度复杂且精确调控的过程。这就像观看雕刻家工作，在一块大理石上凿刻出一件杰作。在这种情况下，大自然就是雕刻家，结果就是我们的手指和脚趾具有令人难以置信的复杂性，”张补充道。

这是大自然的又一艺术杰作，你现在可以锤头鲨如何获得其独特的锤子——这是另一项以前从未被观察到的发育壮举。

该研究发表于自然。