據英國《自然》雜誌網站12日報導,整個研究是美國國家衛生研究院"推進創新神經技術腦研究計畫--細胞普查網路"的一部分。報導援引澳大利亞弗洛裡神經科學與心理健康研究所神經科學家安東尼·漢南的話說,這一系列研究首次在單細胞水準上繪製了人類大腦圖譜,顯示其複雜的分子相互作用,為更好理解人腦奠定了基礎。
目前在荷蘭烏德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(核糖核酸)測序,分析記錄了461個腦細胞大類,包含3000多個亞型,為繪製整個圖譜奠定基礎。
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幹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,並根據充當基因開關的各種分子識別出近200種腦細胞類型。精確定位啟動或阻斷腦細胞基因表達的開關有助於腦部疾病的診斷和新療法的開發。
美國加利福尼亞大學聖達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,並利用相關資料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。
據介紹,參與"細胞普查網路"的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,並對更多組織樣本進行研究,以構建人類大腦如何隨人群和年齡組而變化的圖景。
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