文献阅读分享｜单细胞 RNA 测序助力绘制早期发育人类大脑的综合细胞图谱

成人大脑被分成数百个空间域，每个空间域包含数十或数百种不同的神经元、神经胶质和其他细胞类型。这种复杂的细胞排列最初是在发育的前三个月建立的，然而获取这样的早期胚胎的困难阻碍了详细的分子分析。

近日，Sten Linnarsson研究小组的Emelie Braun和Miri Danan-Gotthold与瑞典人类发育细胞图谱联盟合作发表了“Comprehensive cell atlas of the first-trimester developing human brain”研究论文，研究人员通过第一次对关键的头三个月期间整个人类大脑的全面研究发现，尽管神经元是最多样化的，但前星形胶质细胞和OPCs都是区域性的，它们的基因表达表明了区域和细胞类型特异性的支持功能。这些发现强调了早期模式化事件的重要性，并为解释许多显示区域特异性发生或严重程度模式的脑疾病以及为确定影响特定脑细胞群的人类疾病的治疗靶点提供了丰富的资源。

发育中的人脑图谱

研究人员收集了26个跨越受孕后5到14周(pcw)的大脑标本，这些标本被分成111个不同的生物样本。然后使用单细胞RNA测序从5到14 pcw和原位多重化来研究人脑 5 pcw时的RNA检测，确定了616个聚类，并用元数据进行了注释，包括类和子类、空间位置、胚胎年龄分布和特定的基因表达标记。发现揭示了早期模式化事件如何建立未来大脑的组织，以及成熟和分化轨迹如何叠加在这个基本计划上，以产生成人神经系统的非凡复杂性。

发育中的新皮层中的兴奋性神经元谱系

当与成人脑相比时，研究人员在胚胎脑中观察到非常相似的区域特异性神经胶质模式。这些数据可能表明，人脑利用了高度区域化和局部化的神经元，并得到了区域特异性星形胶质细胞和少突胶质细胞的支持。这种观点的功能含义仍有待发现，但值得强调的是，许多涉及胶质细胞的疾病显示出强烈的区域特异性发生模式。进而为探索和解释正常人脑发育和患病脑组织、评估类器官模型的保真度和细胞替代疗法中使用的重编程细胞的质量以及确定影响特定脑细胞群的人类疾病的治疗靶点提供了丰富的资源。

参考文献：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf1226