要理解怀孕这一复杂的生理过程，最大的挑战在于无法从健康人体中获取全部组织样本。
为此，研究团队另辟蹊径，利用与人类生理结构高度相似的猪作为模型，完成了一项“不可能完成的任务”。
从一头怀孕母猪和其胎儿身上，分别采集了119个和115个组织位点，在16小时内完成了全部组织的解离与测序，构建了包含256万个细胞的单细胞图谱【图1】。
图2.构建“一站式”单细胞图谱及胎儿
与成年猪全身器官内皮细胞（EC）景观特征分析
这种“来自同一个体”的独特设计，完美排除了遗传、年龄和环境差异的干扰，为精准比较不同器官的细胞类型和分子特征提供了前所未有的“纯净”平台【图2】。
拥有这张全景图谱后，研究团队得以深入探索细胞的多样性。一个有趣的发现指向了大脑中的免疫细胞。
图3.59个器官中内皮细胞的器官
内异质性及免疫调节功能多样性
血管内皮细胞在不同器官中展现出截然不同的“性格”：脑部内皮细胞主动下调免疫分子，维持大脑特殊的免疫特权环境；而外周器官的则高表达趋化因子，时刻准备响应炎症信号【图3C】。
更令人惊喜的是，转录因子IRX6仅在一种名为“小胶质细胞”的脑免疫细胞中高表达，且在胎儿和成年期、多达11个脑区中均高度保守【图4E-H】。
基因编辑实验证实，IRX6如同小胶质细胞的“总开关”，直接调控着其清除突触和产生免疫因子的关键功能【图4J-M】。
怀孕给母体带来巨大挑战，而胎儿生长受限是影响新生儿健康的重要问题。研究团队分别从母体和胎儿两个角度，揭示了这两大生理现象背后的细胞机制。
图5.猪心脏在NP、LP和PP状态下
的动态细胞与功能适应性变化
在母体心脏中，怀孕期一种名为Cap2的毛细血管内皮细胞显著增多，它们高表达脂肪酸转运基因，帮助心脏高效利用脂肪酸以满足孕期激增的能量需求，分娩后即恢复如初【图5A, B, G, I, J】。
在生长受限胎儿的胎盘中，负责转运氨基酸的SLC1A5和SLC38A2表达显著降低，导致胎儿血清亮氨酸浓度大幅下降，进而让关键肌纤维亚型（IIC1型）比例锐减，制约胎儿生长【图6C, D, F, Q, T】。
上述发现是否意味着通过补充亮氨酸就能挽救胎儿生长受限？研究团队在怀孕的猪和老鼠上进行了严谨的“救援”实验，结果令人振奋。
在亮氨酸缺乏的饮食条件下，胎儿的体重、血清亮氨酸水平以及关键的IIC1型肌纤维比例均显著降低【图6P-R】。
然而，在怀孕后期及时补充亮氨酸，这些指标均出现了明显的恢复趋势，尤其是在小鼠模型中，恢复效果更为显著【图6P-R】。这表明干预的“时间窗口”至关重要。
猪的发现能否为人类健康提供借鉴？研究团队通过整合人类单细胞数据，进行了深入的跨物种比较，结果令人鼓舞。
图7.比较分析显示猪、人类和小鼠之间
存在细胞类型及基因表达程序的跨物种保守性
数据显示，猪在怀孕期间心脏出现的Cap2细胞，与人类心脏中的一种毛细血管亚型高度相似，两者都高表达脂肪酸转运基因【图7F, G】。
同样，在胎儿生长受限中起关键作用的滋养层细胞和特定肌纤维亚型，在人类和猪之间也表现出高度的分子相似性【图7E】。这为理解人类妊娠相关疾病提供了宝贵的借鉴。
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