科學(xué)家繪制出全球人類大腦細(xì)胞圖譜揭示大腦細(xì)胞基因活性的改變

如今研究人員就能更加準(zhǔn)確地識(shí)別出神經(jīng)和精神疾病的改變狀態(tài)，比如精神分裂癥或諸如腦癌等疾病的異常細(xì)胞狀態(tài)。 研究者Chuck Herring表示，這張高分辨率圖譜或能揭示隨著機(jī)體不斷成熟，從在機(jī)體的妊娠中期到正常個(gè)體的成年時(shí)期的過程中大腦前額葉皮層中每種不同大腦細(xì)胞類型的基因活性是如何發(fā)生改變的，同時(shí)還能幫助預(yù)測(cè)控制這些改變的特殊細(xì)胞因素。如果沒有這張大腦正常發(fā)育的圖譜，研究人員并沒有一張參考物來識(shí)別出哪些變得異常了，以及這些異常如何促進(jìn)大腦障礙的發(fā)生。 通過開發(fā)正常大腦細(xì)胞發(fā)育的圖譜，如今研究人員就能更加準(zhǔn)確地識(shí)別出人類神經(jīng)和精神性疾病發(fā)生過程中所發(fā)生的狀態(tài)改變。此前研究人員繪制出了在人類大腦發(fā)育過程中表觀遺傳組如何變化的圖譜，本文中，研究人員重點(diǎn)分析了基因活性以及其控制的因素如何隨著機(jī)體成熟而不斷發(fā)生改變。

我們的大腦中包含數(shù)十億個(gè)細(xì)胞以及多種不同的細(xì)胞類型，每個(gè)細(xì)胞都擁有自己特殊的功能，但這或許需要很長(zhǎng)時(shí)間來建立，而大腦的成熟會(huì)持續(xù)到供體生命的第三十年。在這一漫長(zhǎng)的過程中，機(jī)體的認(rèn)知能力會(huì)出現(xiàn)、成長(zhǎng)、改變以及進(jìn)步，試想一下，相比兒童、幼兒和新生兒，成年人所能做的事情存在著非常巨大的差異。而支持這些進(jìn)步的是我們大腦細(xì)胞中所發(fā)生的復(fù)雜變化，因?yàn)槠湓诓粩噙w移、生長(zhǎng)、形成并完善連接，以及溝通；而重要的是，這些改變需要對(duì)基因活性的正確控制和時(shí)間

在此之前，研究人員對(duì)出生和成年之間大腦中基因活性和控制基因活性的因素的認(rèn)識(shí)還存在巨大差異，這項(xiàng)研究中，研究人員從神經(jīng)正常的個(gè)體中獲得了其死亡后的大腦組織，并利用新技術(shù)來在單細(xì)胞分辨率下繪制出了基因活性，從而追蹤隨著機(jī)體發(fā)育和老化時(shí)的每一個(gè)細(xì)胞類型。

研究者Saskia Freytag說道，不同的神經(jīng)和精神疾病會(huì)在機(jī)體發(fā)育的特定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，比如早年間的自閉癥譜系障礙或有時(shí)在十幾歲出現(xiàn)的諸如精神分裂癥等神經(jīng)精神性疾病，因此在機(jī)體發(fā)育過程中，特定疾病的出現(xiàn)都有著共同的時(shí)間段，因?yàn)槠涠加幸粋€(gè)細(xì)胞基礎(chǔ)。這種新型圖譜的繪制或許就能幫助研究人員更好地理解人類大腦障礙的發(fā)生，同時(shí)還能幫助開發(fā)出改進(jìn)型的大腦細(xì)胞模型來模擬疾病發(fā)生以及新型的藥物發(fā)現(xiàn)。

研究者表示，對(duì)于神經(jīng)科學(xué)家們以及從事發(fā)育生物學(xué)的研究人員而言，這或許是一個(gè)偉大的資源，影響大腦的大部分疾病都會(huì)隨著時(shí)間不短進(jìn)展，因此，本文研究結(jié)果或能幫助研究人員識(shí)別出這些疾病表現(xiàn)出來之前的事件，這或許就能幫助研究人員未來對(duì)患者進(jìn)行更早地干預(yù)。綜上，本文研究結(jié)果表明，研究人員繪制出的全球人類大腦圖譜或能成功捕捉到人類大腦皮層發(fā)育的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)景觀。