中新網(wǎng)杭州9月2日電(奚金燕)9月2日，杭州華大生命科學(xué)研究院揭牌儀式在杭州舉行，現(xiàn)場還發(fā)布了首期研究成果——全球首個蠑螈腦再生時空圖譜，該研究將為認(rèn)知腦結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程提供助力，為神經(jīng)系統(tǒng)的再生醫(yī)學(xué)研究和治療提供新的方向。
本次研究由杭州華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)，聯(lián)合來自中國、美國、丹麥3個國家的17家單位共同合作完成。當(dāng)天，這一研究成果也以背靠背封面文章的形式發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)。
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研究團(tuán)隊(duì)基于華大時空組學(xué)Stereo-seq技術(shù)，系統(tǒng)解析并比較了蠑螈腦發(fā)育和再生過程，找到了蠑螈腦再生過程中的關(guān)鍵神經(jīng)干細(xì)胞亞群，描繪了此類干細(xì)胞亞群重構(gòu)損傷神經(jīng)元的過程，同時也發(fā)現(xiàn)腦再生與發(fā)育過程具有一定的相似性。
本次研究使用的墨西哥鈍口螈是蠑螈的一種，為實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)而來。墨西哥鈍口螈不僅能夠再生四肢、尾巴、眼睛、皮膚以及肝臟等器官，甚至還可以再生大腦，也因此被科學(xué)家們作為重要的模式生物來研究再生的相關(guān)難題。
“除了強(qiáng)大的再生能力外，蠑螈在進(jìn)化上相較于其他硬骨魚類更高等，與哺乳動物腦結(jié)構(gòu)具有更高的相似度。同時，它的基因編碼序列與人類極其相似，研究蠑螈腦再生的啟動機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵基因，或?qū)槿祟惿窠?jīng)系統(tǒng)損傷或退行性疾病的修復(fù)提供重要指導(dǎo)。”論文的共同通訊作者、杭州華大生命科學(xué)研究院博士顧穎表示。
本次研究中，研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建了覆蓋6個發(fā)育重要時期的蠑螈腦發(fā)育時空圖譜，展示了各類神經(jīng)元的分子特征以及空間分布動態(tài)變化，并發(fā)現(xiàn)蠑螈腦從青少年時期就開始特化出具有空間區(qū)域特征的神經(jīng)干細(xì)胞亞型。
據(jù)介紹，為了研究蠑螈腦損傷后的再生過程，研究團(tuán)隊(duì)對蠑螈腦的皮層區(qū)域進(jìn)行機(jī)械損傷手術(shù)，并對再生的7個時間點(diǎn)(損傷后第2天、第5天、第10天、第15天、第20天、第30天及60天)的大腦樣本進(jìn)行分析。
通過對比蠑螈腦發(fā)育和再生過程的神經(jīng)元形成過程，科研人員發(fā)現(xiàn)這一過程在再生與發(fā)育過程中高度相似，提示蠑螈腦損傷可能誘導(dǎo)損傷部位重啟發(fā)育程序。
“蠑螈腦發(fā)育及再生時空細(xì)胞圖譜的構(gòu)建，對于我們理解腦再生這一重要的生命過程、兩棲類動物腦結(jié)構(gòu)以及大腦結(jié)構(gòu)的演化具有重要意義，為我們尋找有效的臨床治療方法，促進(jìn)人類組織器官自我修復(fù)與再生提供了新的方向，也為物種進(jìn)化研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。”論文的共同通訊作者、華大生命科學(xué)研究院院長徐訊表示。
發(fā)布會現(xiàn)場，在杭州市及西湖區(qū)政府部門領(lǐng)導(dǎo)的見證下，杭州華大生命科學(xué)研究院、中科院醫(yī)學(xué)所-杭州華大研究院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、杭州華大研究院-杭州市農(nóng)科院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室正式揭牌。
據(jù)悉，杭州華大生命研究院將聚焦生命科學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域前沿方向和關(guān)鍵問題，搭建“五中心三平臺”，即組學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)、衰老與再生、細(xì)胞干預(yù)、腦科學(xué)五大研究中心，單細(xì)胞時空組學(xué)、高通量測序、高通量基因操控三大平臺。(完)
標(biāo)簽： 杭州華大生命科學(xué)研究院 時空圖譜
