1月16日，《自然》（Nature）在線發(fā)表了題為Decoding the development of the human hippocampus 的研究論文。該工作系統(tǒng)闡明了人海馬體胚胎發(fā)育過程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞命運(yùn)決定因子，繪制了高精度發(fā)育細(xì)胞圖譜，解析了海馬發(fā)育過程中的不同細(xì)胞類型及其關(guān)鍵的分子與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
　　海馬體，是由端腦的內(nèi)側(cè)區(qū)域發(fā)育而來，是大腦中一個(gè)至關(guān)重要的特殊結(jié)構(gòu)。海馬體是邊緣系統(tǒng)的一部分，在信息編碼、短時(shí)記憶、長(zhǎng)時(shí)記憶、空間導(dǎo)航等方面發(fā)揮著重要作用，另外，海馬體和癲癇、智力障礙、阿爾茨海默病等多種病理的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)，引起了臨床醫(yī)生和神經(jīng)科學(xué)家的廣泛關(guān)注。在阿爾茨海默氏癥中，海馬體是最先受到影響的大腦區(qū)域之一，早期癥狀包括記憶力喪失和定向障礙。海馬體的發(fā)育對(duì)于深入研究記憶功能形成的細(xì)胞和分子機(jī)制有著不可替代的必要性，雖然海馬體是脊椎動(dòng)物大腦中一個(gè)進(jìn)化上保守的器官，但對(duì)發(fā)育中的人類海馬體的細(xì)胞和分子特征仍缺乏了解。
　　在該研究中，研究人員首次通過高通量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)對(duì)人類胚胎期16周到27周海馬體關(guān)鍵發(fā)育期的30416個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)序，并利用經(jīng)典的tSNE分析把細(xì)胞劃分為8大類，47個(gè)不同的細(xì)胞亞型。并對(duì)其中關(guān)鍵的神經(jīng)干細(xì)胞的動(dòng)態(tài)發(fā)育進(jìn)行系統(tǒng)的功能研究，深入闡明人腦海馬在動(dòng)態(tài)變化的發(fā)育過程以及記憶功能環(huán)路形成的細(xì)胞基礎(chǔ)和分子機(jī)制。同時(shí)，該研究結(jié)合跨物種平臺(tái)，多角度比較在海馬的進(jìn)化過程中，人類與嚙齒類動(dòng)物海馬的關(guān)鍵差異，全方位多層次地揭示海馬發(fā)育的重要關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵基因，為相關(guān)疾病臨床應(yīng)用和治療提供有力的前期基礎(chǔ)。
　　以上工作由中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所、北京師范大學(xué)和北京大學(xué)合作完成。生物物理所研究員王曉群和北京師范大學(xué)教授吳倩為論文的共同通訊作者，生物物理所博士鐘穗娟、副研究員孫樂、博士生盧玉峰和北京師范大學(xué)博士丁文玉為論文共同第一作者。該研究得到科技部“973”項(xiàng)目、中科院先導(dǎo)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金等的資助。
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　　圖：人海馬胚胎發(fā)育的動(dòng)態(tài)路徑與調(diào)控關(guān)鍵分子