2023年3月18日，Cell Stem Cell以封面文章的形式在线发表了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室陈跃军研究组与其他科研机构合作完成的研究论文。
该研究通过建立能够跨分化阶段高通量谱系示踪新技术——SISBAR，解析了人多能干细胞分化为人腹侧中后脑神经细胞的单细胞谱系，发现了许多新的谱系分化路径和分子调控机制，进一步展示了基于SISBAR技术的新发现在改进帕金森症细胞治疗策略中的应用。SISBAR技术有望为干细胞研究带来新突破。
发育与干细胞生物学中的基础性问题之一是如何解析生物体内不同细胞类型之间的发育谱系关系。
解析这些谱系关系能够更加深入地解析生命体的正常发育过程以及病理状态下的分子机制，为操纵在体细胞分化命运，优化体外细胞分化方法，以及促进基于细胞替代疗法的再生医学的发展提供线索。然而，经典的正向谱系追踪和逆向谱系追踪方法，主要用于解析同一个分化/发育时间点不同细胞类型之间的谱系关系，而不能同时提供在上一个阶段与它们有亲缘关系的前体细胞的身份特征。
如何持续地追踪细胞在多个分化/发育时间点的细胞状态，从而描绘更完整的细胞发育路径，是发育学领域中亟待解决的问题。
针对以上问题，该团队通过结合病毒介导的细胞条形码标记技术、单细胞测序技术以及克隆分离策略，开发了SISBAR技术，并应用在基于人多能干细胞的神经分化模型中。SISBAR技术可以跨分化阶段追踪单个前体细胞衍生的谱系克隆，同时获取该前体细胞的单细胞转录组信息。
该团队一直致力于人多能干细胞神经分化技术的开发和神经系统疾病的细胞治疗研究，建立了将人多能干细胞分化为人腹侧中脑和后脑细胞的方法，其中包含可用于帕金森症细胞替代疗法的关键细胞类型——中脑多巴胺能神经元。
科研团队将SISBAR技术应用于人腹侧中后脑的体外分化体系，建立了“潜能视角”“起源视角”的谱系分析方法来分别解析由转录组定义的不同细胞类型的分化潜能及分化起源，从而构建了一个多层级的谱系树来描绘整个分化过程。这一多层级谱系树揭示了中后脑细胞分化过程中许多之前未被报道的发散型和汇聚型跨阶段谱系分化路径。
该研究还揭示了跨分化阶段的群体水平谱系和克隆水平谱系之间的关系，为探索细胞分化过程中复杂而精确的细胞命运决定事件奠定了重要的理论基础。