本研究由Keio University的Kohji Hotta等多名研究人员合作完成，发表于期刊《Developmental Dynamics》2007年第236卷。研究团队构建了一个基于网络的交互式发育表，用于被囊动物海鞘（Ciona intestinalis）从受精卵到孵化幼虫阶段的胚胎发育过程展示。该数据库整合了三维真实图像重建和连续切片图像，将胚胎发育过程划分为26个不同的阶段，并归入合子期（zygote period）、卵裂期（cleavage period）、原肠胚期（gastrula period）、神经胚期（neurula period）、尾芽期（tailbud period）和幼虫期（larva period）六个时期。
在学术背景方面，海鞘Ciona intestinalis作为脊索动物的模式生物，因其胚胎透明、细胞数量较少且发育过程具有典型的镶嵌性，被广泛用于细胞发育和发育系统生物学研究。然而，此前缺乏统一的发育分期标准，不同实验室对相同发育阶段的命名存在差异。这种差异的主要原因在于缺乏统一的形态学命名规范，而现有命名多基于有限的外观形态信息，导致阶段定义模糊。为了建立更精确的胚胎发育阶段定义，需要获取包含胚胎内部细胞和外部表面细胞形态信息的时间序列图像。由于发育过程受温度影响，建立与培养温度相关的发育进程标准化标准也显得尤为重要。因此，本研究旨在通过提供三维形态学阶段和切片图像，构建标准化的时空信息资源。
在具体工作流程方面，研究团队首先在18°C恒温条件下对海鞘胚胎进行时间序列成像，每3分钟采集一次图像。受精卵去卵膜后培养，胚胎发育同步性良好。在18°C下，带卵膜胚胎在受精后17.5小时孵化。根据新定义的分期标准，选取26个具有代表性的胚胎进行共聚焦激光扫描显微镜（confocal laser scanning microscopy，CLSM）成像。研究使用了Alexa 546 phalloidine染色来显示细胞膜位置，该染料靶向肌动蛋白丝（actin filaments），主要染色细胞皮层部分。细胞质中肌动蛋白的荧光强度因细胞类型和发育阶段而异，这一特性被用来区分发育胚胎中的细胞类型。每个三维图像由对应的100张切片图像重建而成。所有图像导出为JPEG文件，并转换为Flash文件以便于网络浏览。数据库支持交互式操作，用户可以选择发育阶段后查看三维图像和连续切片图像。
在发育分期标准方面，研究新定义了26个阶段。在10细胞阶段之前，分期标准主要依赖胚胎形状和细胞数量；10细胞阶段之后，则主要基于通过解剖显微镜低倍观察到的形态和长度特征。阶段信息转换为标准化发育时间，以18°C受精后小时数表示。研究还定义了“% hatched”这一指标，即胚胎达到孵化阶段的时间相对于18°C下17.5小时总孵化时间的百分比，这一标准化方法不受温度影响。研究团队还测量了从15阶段开始的尾部和躯干长度。
具体分期特征如下：合子期仅包含第1阶段，从受精事件延伸至第一次有丝分裂周期结束。卵裂期包含第2至第9阶段，特征是一系列有丝分裂导致多个卵裂球形成，胚胎呈两侧对称。第2阶段为2细胞胚胎，第一次卵裂面分离胚胎左右半。第3阶段为4细胞胚胎，第二次卵裂面分离前后半。第4阶段为8细胞胚胎，第三次卵裂面分离动物极和植物极区域，四个基础谱系由此确定。第5阶段为16细胞胚胎，由于中心体吸引体（centrosome attracting body，CAB）的作用，b5.2卵裂球显著小于其他卵裂球。第6阶段为32细胞胚胎，b5.2的分裂再次因CAB作用而显著不对称。第7阶段为44细胞胚胎，所有植物极卵裂球完成第六次卵裂。第8阶段为64细胞胚胎，动物极卵裂球完成第六次卵裂，从动物极观察胚胎呈方形。第9阶段为76细胞胚胎，分裂在植物极半球变得不对称，胚胎植物极侧变平，为原肠胚形成做准备。
原肠胚期包含第10至第13阶段。第10阶段为110细胞初始原肠胚，原肠胚形成始于a7.1卵裂球的顶端收缩。第11阶段为早期原肠胚，脊索已内陷，胚胎植物极侧呈马蹄形。第12阶段为中期原肠胚，胚孔仍位于中央且开放，神经板由6行细胞构成。第13阶段为晚期原肠胚，胚孔移至后部且几乎闭合，胚胎向前伸长，神经板超过6行，a系神经行开始弯曲。
神经胚期包含第14至第16阶段，定义从神经胚形成开始到神经管闭合完成。第14阶段为早期神经胚，a系神经板形成神经褶，胚胎呈菱形。第15阶段为中期神经胚，神经管大部分长度已形成，胚胎呈椭圆形。第16阶段为晚期神经胚，神经管闭合开始出现在后部区域，脊索前体细胞汇聚并交错排列。
尾芽期包含第17至第25阶段。第17阶段为初始尾芽I，首次出现尾部和躯干部区域的分离。第18阶段为初始尾芽II，尾部与躯干明显分离，尾部开始弯曲。第19阶段为早期尾芽I，尾部弯曲约40°，比躯干长约20微米。第20阶段为早期尾芽II，尾部弯曲60°，神经孔已闭合，神经胚形成完成。第21阶段为中期尾芽I，尾部长度为躯干的1.5倍，弯曲腹侧90°，脊索细胞交错排列完成。第22阶段为中期尾芽II，身体呈半圆形，尾部长度约为躯干的两倍。第23阶段为晚期尾芽I，耳石色素开始出现。第24阶段为晚期尾芽II，脊索空泡化开始，前端的触须开始可见。第25阶段为晚期尾芽III，眼点黑色素化，所有脊索细胞均出现空泡，尾部向背侧弯曲。
幼虫期包含第26阶段，即孵化幼虫阶段，头部呈细长矩形。在幼虫中可观察到成对的心房原基、表皮感觉神经元的纤毛和树突结构。
研究的主要结论是，该标准化分期系统连接了CLSM图像和时间序列信息，为海鞘胚胎发育提供了统一的参考标准。该数据库名为FABA（Four-dimensional Ascidian Body Atlas），包含了每个时间点的Z轴切片和三维重建图像信息。研究采用数字编号分阶段而非仅有名称，受到青鳉鱼分期系统的启发，使发育序列更易记忆和识别。研究还指出了去卵膜处理可能对晚期尾芽胚胎发育潜能产生轻微影响，未来版本可考虑包含带卵膜的后期发育阶段分析。该数据库与基因表达和蛋白质表达数据库的整合，有望建立全基因组范围的海鞘早期发育基因和蛋白质表达三维图谱，为脊索动物发育的分子机制研究提供新的视角。研究的创新点在于首次为海鞘胚胎发育建立了基于实时图像重建的标准化网络资源，并将形态学标准与精确的发育时间进程相连接。