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孙涛教授团队在《先进科学》发表研究论文 阐述人类胚胎大脑重要神经元发育规律

发布时间:2024-11-07 浏览次数:

11月5日,我院孙涛教授团队在《先进科学》(Advanced Science)在线发表论文“Molecular lineages and spatial distributions of subplate neurons in the human fetal cerebral cortex”,系统阐述了人类胚胎大脑亚皮层板神经元的发育规律。

为了探究亚皮层板神经元在皮层中的发育以及分子特征,该研究收集和分析了大量人类胚胎样品,采样跨越了孕周10-25周的发育时期,综合运用了空间转录组学技术和单细胞RNA测序方法,构建了人类胚胎大脑中亚皮层板神经元详尽的分子图谱和发育轨迹,全方位揭示了亚皮层板神经元在大脑皮层发育中的关键作用。

该论文主要有以下三大发现:一是明确了亚皮层板神经元的起源及分子特征。在胚胎皮层发育早期,亚皮层板神经元的标记基因首先在放射状胶质细胞(radial glial cells)中表达,表明特定的放射状胶质细胞会向亚皮层板神经元转化,并且亚皮层板神经元与早出生神经元存在显著的基因共表达,表明其是一种特殊的早出生神经元。二是探索了亚皮层板神经元的分化谱系,确定了亚皮层板神经元的三种亚型细胞。这三类亚型细胞总体上朝着皮质板神经元(cortical plate neurons)方向演变,这表明在神经发生过程中,亚皮层板神经元是大脑皮层神经元的重要来源。三是揭示了亚皮层板神经元在人类大脑皮层折叠过程中的重要作用。人类大脑皮层在胚胎发育期就开始形成皱褶和折叠结构,以承载更多的神经细胞和胶质细胞。大脑皮层折叠是人类大脑进化的重要步骤,也是人类具备复杂认知功能的结构基础。该研究发现,细胞外基质(extracellular matrices,ECMs))基因在亚皮层板神经元中高表达,尤其是在大脑额叶区,说明亚皮层板神经元在大脑皮层折叠形成过程中具有区域调控效应。

该论文研究了人类胚胎大脑中亚皮层板神经元的分子起源和谱系特征,为寻找自闭症、精神分裂症和抑郁症等情绪性疾病的新靶点提供了依据。

我院硕士研究生郭雪豫为该论文的第一作者,孙涛教授为论文的唯一通讯作者。美国康奈尔大学、厦门大学、泉州第一医院等单位参与了合作。该研究获得国家自然科学基金面上项目资助。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202407137。


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