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重磅!中国团队成功构建全球首个脑再生时空图谱
时间:2022-09-08 09:56:01  作者:lfy  来源:生物世界
再生医学网获悉,近日,华大生命科学研究院联合广东省人民医院费继锋教授团队与武汉大学陈亮教授团队等多个科研团队,绘制了首个蝾螈脑再生时空图谱,这也是全球首个脑再生时空图谱。
  大脑,是人体中枢“司令部”,不仅负责思考,同时也负责协调肢体运动,其重要性不言而喻。但与肝脏等器官相比,大脑自我修复再生的能力却极其微弱,这也使得脑损伤患者的生活质量大打折扣。为了解决这一问题,科学家们决定从其他动物身上寻找答案。

  再生医学网获悉,近日,华大生命科学研究院联合广东省人民医院费继锋教授团队与武汉大学陈亮教授团队等多个科研团队,绘制了首个蝾螈脑再生时空图谱,这也是全球首个脑再生时空图谱。相关研究成果发表在国际顶尖学术期刊Science上。
  研究团队基于华大时空组学Stereo-seq技术,系统解析并比较了蝾螈脑发育和再生过程,找到了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞亚群,描绘了此类干细胞亚群重构损伤神经元的过程,同时也发现脑再生与发育过程具有一定的相似性,为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。
  本次研究使用的墨西哥钝口螈是蝾螈的一种,也叫六角恐龙,外形独特、可爱,具有强大的再生能力。更为神奇的是,墨西哥钝口螈不仅能够再生四肢、尾巴、眼睛、皮肤以及肝脏等器官,甚至还可以再生大脑,也因此被科学家们作为重要的模式生物来研究再生的相关难题。
  在该研究中,华大等单位组成的研究团队首先构建了覆盖6个发育重要时期的蝾螈脑发育时空图谱,展示了各类神经元的分子特征以及空间分布动态变化,并发现蝾螈脑从青少年时期就开始特化出具有空间区域特征的神经干细胞亚型。
  为了研究蝾螈脑损伤后的再生过程,研究团队对蝾螈脑的皮层区域进行机械损伤手术,并对再生的7个时间点(损伤后第2、5、10、15、20、30及60天)的大脑样本进行分析。
  时空数据结果显示,伤口区域在损伤早期就出现了新的神经干细胞亚群,这群重要的细胞是由损伤区域附近的其他神经干细胞亚群受到损伤刺激后转化而来,并在后续的再生过程中新生出神经元以填补损伤部位的神经元缺失。此外,虽然伤口处在早期便开始逐步被新生组织填充,但直到损伤后第60天,时空图谱上才观测到损伤区域的细胞类型及空间分布恢复到未损伤侧的状态。
  通过对比蝾螈脑发育和再生过程的神经元形成过程,科研人员发现这一过程在再生与发育过程中高度相似,提示脑损伤可能诱导了蝾螈神经干细胞逆向转化,回到发育时期的年轻化状态,以启动再生过程。
  尽管人类被称为“地球主宰”,但与其他动物相比,人类器官自我修复与再生能力却无比孱弱。对此,再生医学网表示,随着该项研究成果的问世,相信将有助于推动人类器官修复再生的研究进程,从而让更多的患者能够从中受益,提升其生活质量。
关键字:再生医学,脑损伤,脑再生时空图谱,干细胞
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