大脑早期基因发育图谱

在《自然》杂志发表的一篇文章中，卡罗琳斯卡医学院的研究人员展示了大脑早期发育图谱。该图谱可用于查明儿童脑肿瘤发展过程中出现的问题，以及寻找新的治疗方法。

由卡罗琳斯卡医学院领导的国际研究小组绘制了大脑早期基因发育图谱，现在可以呈现第 6 周至第 13 周胚胎发育图谱。

“这是第一项以基因调控为重点的全面大脑发育研究。以前的研究几乎总是集中在大脑皮层上。我们的研究是对整个大脑进行系统性映射，以便可以对所有区域进行比较，”卡罗琳斯卡医学院医学生物化学和生物物理学系分子系统生物学教授、这项研究的研究负责人 Sten Linnarsson 说。

当大脑在早期胚胎中开始发育时，它首先是一个类似管道的东西，管壁会发展成大脑，而充满液体的管道中心会变成脑室，即大脑的腔体。

在怀孕第 6 周至第 13 周之间，输卵管壁上的细胞会快速分化。这是通过非常复杂的级联反应实现的，在级联反应中，分泌的物质会诱导第一批细胞以某种方式发育。然后，这些细胞会分泌额外的信号来控制细胞发育的下一阶段，依此类推。

这些信号激活基因，产生针对不同细胞类型的专门蛋白质，并充当新信号。

“我们一直在研究大脑形成过程中基因是如何、以何种顺序以及在哪些细胞类型中被激活的。我们希望跟踪从 DNA 到 RNA，再到蛋白质的每个步骤，”Sten Linnarsson 说道。

这项研究采用的方法可以测量单个细胞中 DNA 上的活性区域和形成的 RNA 链。研究人员随后将谜题拼凑起来，现在可以绘制出其工作原理的图谱。

这项研究是瑞典大型项目“人类发育细胞图谱”的一部分，该项目中有几个研究小组研究了大脑、心脏、肺等的遗传发育。该项目的研究正在取得进展，研究人员正在利用这些图谱寻找疾病发生原因的答案。

“我们现在正在研究儿童脑癌的发病情况。幸运的是，这是一种罕见疾病，但在导致儿童死亡的各种疾病中，它是最常见的疾病之一。我们正在研究胚胎大脑发育过程中出现的肿瘤，并使用图谱试图了解正常发育中出错的机制，以及这如何导致肿瘤形成和生长，”Sten Linnarsson 说。