大腦細胞基因“時間規劃表”首現

科技日報北京11月2日電 （記者張夢然）澳大利亞科學家繪製出世界首張能顯示從出生前到成年後不同時期人腦細胞基因活動變化的圖譜。通過這張腦細胞發育圖，科學家能更準確地識別神經和精神疾病（如精神分裂症）或腦癌中的異常細胞狀態的改變。

該項研究由哈里·珀金斯醫學研究所和西澳大利亞大學研究團隊共同完成，發表在《細胞》雜誌上。研究人員稱，這張高分辨率圖譜顯示了正常個體從妊娠中期到成年期，前額葉皮層中每種不同腦細胞的基因活性如何變化，並預測了控制這些變化的細胞因子。

團隊之前的研究彙集了人類大腦發育過程中表觀基因組如何變化的數據，新研究則關注基因活動及其控制因素如何隨着人體成熟而變化。

人腦包含數十億個細胞，每一種不同類型細胞都有自己的特殊功能。但這需要很長時間才能建立起來，大腦的成熟過程可持續到生命的第三個十年。

通過這個漫長的過程，人的認知能力萌生、成長、改變和進步。成人與兒童、幼兒和新生兒相比，差異巨大。這些進步的基礎就是大腦細胞的複雜變化，它們發生了遷移、生長、形成、完善連接以及交流。重要的是，這些變化是需要對基因活動有正確控制和時間安排的，而新研究就提供了第一張參考圖譜。

研究人員從神經典型個體中獲得了死後腦組織，並使用新技術以單細胞分辨率繪製基因活動圖，以跟蹤人腦發育和衰老的每種單獨類型的細胞。

研究發現，不同的神經和精神疾病會在發育過程中的特定時間出現，例如自閉症譜系障礙或有時會在青少年時期出現精神分裂症，這一時間段其實有其細胞基礎。

新圖譜有助於更好地瞭解大腦疾病，並改進用於疾病建模和新藥發現的腦細胞模型。大多數影響大腦的疾病都會隨着時間的推移而發展，因此該發現還可讓研究人員在這些疾病出現之前進行識別，從而進行更早的干預。