中國科學(xué)院動物研究所研究員焦建偉、廣州國家實(shí)驗(yàn)室研究員董驥、北京大學(xué)研究員杜鵬和副研究員靳蕾等科研人員合作,通過單細(xì)胞和時空轉(zhuǎn)錄組研究,首次解析迄今跨時間點(diǎn)最廣(GW6- GW23)、面積最大(最大4厘米×3厘米)的人腦多區(qū)域時空發(fā)育轉(zhuǎn)錄組圖譜,為解碼人腦發(fā)育及區(qū)域特化研究提供了新見解。日前,相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞》。
腦是人類最復(fù)雜和最神秘的器官。解剖學(xué)上,腦可以被劃分為不同的區(qū)域,包括端腦、間腦、中腦及小腦等。不同腦區(qū)具有不同的輸入輸出連接,執(zhí)行各種重要的功能。
為深入研究發(fā)育中的人腦神經(jīng)元的區(qū)域特征,研究者對33個人類胚胎的多個發(fā)育時間點(diǎn)、不同腦區(qū)進(jìn)行了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組研究,鑒定出免疫細(xì)胞、神經(jīng)前體細(xì)胞、谷氨酸能神經(jīng)元、GABA能神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞、中胚層來源細(xì)胞等19個主要亞型,繪制了人腦發(fā)育中的動態(tài)變化圖譜。由于空間組織對于理解不同類型腦細(xì)胞的生理功能以及信號相互作用至關(guān)重要,研究者進(jìn)而揭示了發(fā)育中的人腦不同腦區(qū)由不同細(xì)胞類型組成的有序分布模式。
研究發(fā)現(xiàn)了發(fā)育中的人腦神經(jīng)前體細(xì)胞時空多樣性和關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,鑒定并呈現(xiàn)了發(fā)育早期具有特定空間分布特點(diǎn)的RG細(xì)胞亞型,揭示了這些RG細(xì)胞有助于不同腦區(qū)神經(jīng)元的特化,同時發(fā)現(xiàn)了膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元互作也會促進(jìn)神經(jīng)元的區(qū)域特化,為深入研究人腦發(fā)育、神經(jīng)元區(qū)域特化和相關(guān)疾病提供了寶貴資源。
來源:中國科學(xué)報
原標(biāo)題:新研究解析人腦多區(qū)域時空發(fā)育轉(zhuǎn)錄組圖譜
作者:溫才妃
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