新研究解析人腦多區(qū)域時空發(fā)育轉(zhuǎn)錄組圖譜

溫才妃

中國科學院動物研究所研究員焦建偉、廣州國家實驗室研究員董驥、北京大學研究員杜鵬和副研究員靳蕾等科研人員合作，通過單細胞和時空轉(zhuǎn)錄組研究，首次解析迄今跨時間點最廣（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，相關成果發(fā)表于《細胞》。

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、不同腦區(qū)進行了單細胞轉(zhuǎn)錄組研究，鑒定出免疫細胞、神經(jīng)前體細胞、谷氨酸能神經(jīng)元、GABA能神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細胞前體細胞、星形膠質(zhì)細胞前體細胞、中胚層來源細胞等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胞的生理功能以及信號相互作用至關重要，研究者進而揭示了發(fā)育中的人腦不同腦區(qū)由不同細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)前體細胞時空多樣性和關鍵轉(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的RG細胞亞型，揭示了這些RG細胞有助于不同腦區(qū)神經(jīng)元的特化，同時發(fā)現(xiàn)了膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元互作也會促進神經(jīng)元的區(qū)域特化，為深入研究人腦發(fā)育、神經(jīng)元區(qū)域特化和相關疾病提供了寶貴資源。