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研究人员构建了第一个人类大脑皮层从出生前到成年细胞发育的“多组”图谱

本站发布时间:2023-11-21 13:51:25

来自美国伊坎医学院和耶鲁大学医学院的一组研究人员创造了第一个人类大脑皮层脑细胞发育的“多组”,跨越了从胎儿发育到成年的六个广泛发育点,揭示了他们在脑发育和疾病中的作用

“多组分”指的是在同一生物样本中对多种类型的遗传信息进行的同时分析它们包括基因组、DNA编码源;转录组,即细胞从基因组中产生的RNA拷贝;以及决定染色质可及性的色素组、化学修饰和调节剂

正如《科学进展》中所述,已经有了新的科学工具来分析和描述来自每个细胞的两种信息——基因表达(转录组)和DNA结构(表观基因组)——从而使它们能够在不同的发育阶段对细胞类型进行分类这些数据显示了前基因表达中染色质结构的特定变化这些技术变化是许多过程的基准,包括对神经元的改造

此外,他们的分析指出了与人类大脑发育中枢基因调控相关的染色体区域值得注意的是,他们发现这些调节区域是一个密集的组织遗传学信号,与精神分裂症或精神病等神经精神疾病的发病率增加有关

“人类的大脑发育始于胚胎发育,并从婴儿期、儿童期、青春期和成年期一直延伸到出生后,”PanosRoussos,MDPhD心理学、遗传学和基因组科学教授,西奈山疾病神经基因组中心主任,以及该论文的作者“鉴于各种不同的神经发育障碍,它很容易检查大脑发育全谱中危险因素的影响。通过该图谱的开发,我们对大脑发育和疾病的中枢水调节机制有了更深入的了解。”

这项工作得到了国家卫生研究所BrainSearch Through Advancing Innovative Neurotechnologies®;的支持倡议(大脑倡议®;)其他研究人员可以通过一个在线存储库访问全面的数据,从而有效地缓解数据的紧张情绪,并将其用于自己的研究这篇论文包含在《科学》、《科学进展》和《科学转化医学》的21项基础研究中,这些研究是根据美国国家卫生研究所的大脑启动细胞网络(BICCN)的一部分进行的,该计划于2017年启动,旨在在最新的数据中在细胞类型水平上对人类和非人类主脑进行分析

神经精神疾病的基础不受发育过程中细胞组成变化的影响除了在人类大脑皮层中创造人类脑细胞发育的第一阶段外,研究小组还优先考虑了152种可能导致神经精神障碍的危险基因他们的研究通过绘制细胞类型图和与欧洲精神疾病相关的特异性遗传位点图来巩固现有知识例如,他们发现抽动秽语综合征与胶质细胞有关,而观察到的强迫性疾病与星形胶质细胞有关疾病和细胞类型之间的联系通常是未知的,这一发现有助于深入了解不同细胞类型和神经精神疾病之间的复杂关系

JaroslavBendl博士说:“重要的是要认识到,血液有效的治疗干预措施应该针对特定发育阶段的功能缺陷进行定制。”D心理学、遗传学和基因组科学助理教授,就职于芝加哥大学“只有通过网络才能最大限度地减少进一步的损害,并改善受订单影响的个人的收入。”

Having证明,人类大脑皮层的细胞发育是可能的,目前研究人员通过分析包括不同脑区的更大样本群体来扩展他们的研究通过这样做,他们的目标是实现更高的解决方案,加深对中枢水调节机制的理解,并进一步揭示复杂的外部调节机制,从而导致大脑发育和疾病


来源:

Materials provided by
The Mount Sinai Hospital / Mount Sinai School of Medicine.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Kenneth L. Chiou, Xingfan Huang, Martin O. Bohlen, Sébastien Tremblay, Alex R. DeCasien, Diana R. O’Day, Cailyn H. Spurrell, Aishwarya A. Gogate, Trisha M. Zintel, Madeline G. Andrews, Melween I. Martínez, Lea M. Starita, Michael J. Montague, Michael L. Platt, Jay Shendure, Noah Snyder-Mackler.
    A single-cell multi-omic atlas spanning the adult rhesus macaque brain. Science Advances, 2023; 9 (41) DOI: 10.1126/sciadv.adh1914

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