人类进化中毛发退化的皮肤适应性机制，是发育生物学与进化生物学的研究热点。与之相伴的皮肤表皮基底层特化结构——网状嵴（Rete ridges），如同皮肤的“生物魔术贴”，牢牢固定表皮与真皮，是维持无毛皮肤弹性与强韧的关键。然而这一结构的形成时间、发育机制多年来始终迷雾重重，过去科学界普遍认为表皮嵴在胚胎早期便已定型，对其起源知之甚少。
2026年2月，Nature在线发表华盛顿州立大学等团队的重磅研究。研究者利用单细胞转录组（scRNA-seq）与时空组学技术（Stereo-seq），绘制出猪皮肤从胚胎、围产期到出生后的全周期发育图谱，精准解析了关键结构网状嵴的形成机制。
该研究首次证实：网状嵴并非毛囊发育的副产物，而是由BMP（骨形态发生蛋白）信号通路驱动、在分子层面独立于毛囊与汗腺的演化发育程序。这一发现彻底更新了皮肤发育生物学的认知体系，也为功能性皮肤再生、干预皮肤衰老导致的网状嵴退化提供了全新分子靶点。
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研究对象：皮肤表皮基底层的波浪状特化结构——网状嵴（Rete ridges）；
核心技术：单细胞转录组（scRNA-seq）、时空组学技术（Stereo-seq）；
样本设计：覆盖人类、猪、小鼠、海豚、灰熊、猕猴、狨猴、裸鼹鼠等十余种哺乳动物，包含胚胎期、围产期、新生儿期、成年期等全发育阶段，且设置多个生物重复。
发育时序独特：网状嵴为围产期“后天”形成的皮肤附属结构
传统认知中，皮肤的毛囊、汗腺等复杂附属结构在胚胎期就已基本定型。然而本研究通过对人类和模式动物猪的皮肤发育进行系统解析，发现网状嵴的形成主要发生在围产期（约出生前一周）及出生后。在人类妊娠中期，毛囊和汗腺的基芽已清晰可见，但网状嵴却毫无踪影；直到出生前后，这一结构才开始出现，并在出生后第一周快速发育成熟。这一结果明确表明，网状嵴是一种独特的、“后天”形成的皮肤附属结构，其发育时序与毛囊、汗腺存在显著差异。
图1. 网状嵴在人类和猪的皮肤中围产期形成
研究团队构建了跨哺乳动物的“皮肤组织学动物园”，涵盖人类、猪、海豚、灰熊、猕猴、裸鼹鼠、小鼠等多个物种，通过对比分析发现一个显著规律：拥有网状嵴的物种（如人类、猪、海豚），其表皮通常更厚，且毛发密度较低；而未形成网状嵴的物种（如小鼠、猕猴），则表皮相对较薄，毛发密度更高。
为验证两者的因果关系，研究人员通过基因工程手段特异性降低小鼠的毛发密度，实验结果显示，小鼠皮肤并未自发诱导形成网状嵴。这一关键实验证明，毛发减少并非网状嵴产生的直接原因，二者是哺乳动物皮肤演化中相对独立的进化事件。
图2. 网状嵴支撑表皮增厚
分子调控专属：BMP信号通路是网状嵴形成的唯一“主开关”
这项研究最关键的突破，在于首次发现驱动皮肤网状嵴形成的核心分子机制，与传统皮肤附属结构的调控逻辑完全不同。
过去研究证实，毛囊、汗腺等皮肤附属物的形成主要依赖WNT等经典信号通路。而本研究通过单细胞转录组（scRNA-seq）与时空组学技术（Stereo-seq）联合分析发现，网状嵴基底细胞并不表达毛囊发育的关键因子，却表现出强烈的BMP信号通路活性，这一特征说明网状嵴的形成遵循一套独立的全新发育程序。
研究人员进一步通过分子筛选，将BMP家族中的BMP2和BMP7锁定为调控网状嵴形成的关键驱动因子。最终在小鼠模型上开展的严格基因敲除和抑制剂实验证实，BMP信号通路是控制网状嵴形成的唯一“主开关”，该通路的缺失会直接导致网状嵴结构完全无法形成。
图3. 表皮BMP信号通路是网状嵴形成所必需的
这项研究从根本上重塑了学界对皮肤发育的认知，明确网状嵴并非毛囊发育的副产物，而是由BMP信号通路驱动、在围产期特异性激活的独立演化发育程序。该发现揭示了哺乳动物皮肤为适应不同生存环境（如人类的无毛演化、海豚的水生生活）而演化出的精密分子解决方案，丰富了皮肤发育生物学与进化生物学的理论体系。
同时，时空组学技术（Stereo-seq）在本研究中扮演了不可或缺的“桥梁”角色，它实现了分子表达模式与皮肤组织结构的时空耦合，让研究者能够在空间维度上可视化并验证与网状嵴形成相关的关键信号通路（尤其是BMP信号）的活性模式，从而有力支撑了“网状嵴的形成依赖于广泛的基础表皮BMP信号，而非局部化的斑块程序”这一核心结论。这一技术将分子机制与形态发生在时空维度上完美衔接，成为这项颠覆性发现的核心技术支撑。
整体而言，该研究不仅解答了网状嵴形成的经典科学问题，更为功能性皮肤再生、皮肤衰老（网状嵴退化）干预、皮肤创面修复等领域提供了全新的分子靶点与研究思路，具有重要的基础研究价值与临床转化前景。
