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| 科學家繪制迄今最全人腦細胞圖譜 |
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科學家繪制迄今最全人腦細胞圖譜 圖片來源：Utthapon wiratepsuponShutterstock
2023年10月13日，刊發在美國《科學》《科學進展》和《科學•轉化醫學》上的21篇論文，公布并闡釋了迄今最全的人類大腦細胞圖譜。多國科學家參與的這一系列研究揭示了3000多種腦細胞類型的特征，將有助于深入理解人類大腦的獨特之處并推進腦部疾病和認知能力等研究。
據悉，上述研究是美國國立衛生研究院“推進創新神經技術腦研究計劃——細胞普查網絡”的一部分，該計劃于2017年啟動，此次發表的論文是數百名科學家利用最先進的分子生物學技術進行的一系列合作研究的成果。
目前在荷蘭烏得勒支大學醫學中心任職的神經科學家金伯莉•西萊蒂及其團隊對覆蓋人類大腦106個位置的300多萬個細胞進行了RNA測序，分析記錄了461個腦細胞大類，包含3000多個亞型，為繪制整個圖譜奠定基礎。
研究顯示，神經元作為大腦和神經系統發送和接收信號的細胞，在大腦不同部位具有很大差異，尤其連接大腦和脊髓的腦干區域含有特別多神經元類型，這種差異揭示了不同的功能和發育歷史。
美國索爾克生物研究所分子生物學家約瑟夫•埃克和同事利用表觀遺傳技術分析了50多萬個腦細胞中開關基因的化學標記物，并根據充當基因開關的各種分子識別出近200種腦細胞類型。精確定位激活或阻斷腦細胞基因表達的開關有助于腦部疾病的診斷和新療法的開發。
美國加利福尼亞大學圣迭戈分校分子生物學家任兵及其團隊對100多萬個腦細胞如何獲取和使用遺傳信息進行了分析，并利用相關數據預測一些基因開關如何影響基因調節，以及它們與阿爾茨海默病等神經系統疾病發病風險的關聯。
這項研究為人們理解人類大腦的結構和功能提供了寶貴信息，將有助于進一步的研究和臨床應用。它代表了科學界在解開大腦奧秘方面的重大突破，為未來的神經科學研究開辟了新方向。
據悉，研究人員下一步將對來自人腦各部位的更多細胞進行測序，并對更多組織樣本進行研究，以構建人類大腦隨人群和年齡組而變化的圖景。■
《科學新聞》 (科學新聞2024年2月刊 封面)