澳大利亚科学家开发了一张世界首张地图，显示了从出生前到成年期不同人类脑细胞类型的基因活动变化。通过拥有这张正常脑细胞发育图，研究人员现在将能够更准确地识别神经和精神疾病(如精神分裂症)或脑癌等疾病中的异常细胞状态的改变状态。
这张世界首张关于从出生前到成年期大脑不同细胞发育过程中发生的基因活动变化图由珀斯哈里珀金斯医学研究所和西澳大利亚大学的研究人员团队开发.
该研究已发表在《细胞》杂志上，由博士后研究人员 Chuck Herring 博士、Rebecca Simmons 博士、Saskia Freytag 博士和 Daniel Poppe 博士牵头，并由以之前产生人类表观基因组的第一张综合图。
“这张高分辨率地图显示了正常个体从妊娠中期到成年期，前额叶皮层中每种不同类型脑细胞的基因活性如何变化，并预测了控制这些变化的细胞因子，”博士. 查克鲱鱼说。
“如果没有正常发育的地图，我们就无法确定什么是异常的，以及它如何导致脑部疾病。”
通过拥有这张正常脑细胞发育图，研究人员现在将能够更准确地识别神经和精神疾病(如精神分裂症)或脑癌等疾病中的异常细胞状态的改变状态。
“我们之前的研究汇集了人类大脑发育过程中表观基因组如何变化的地图。我们的新研究现在关注基因活动及其控制因素如何随着我们的成熟而变化，”李斯特教授说。
我们的大脑包含数十亿个细胞，以及大量不同类型的细胞，每一种都有自己的特殊功能。但这需要很长时间才能建立起来，大脑的成熟持续到生命的第三个十年。
“通过这个漫长的过程，我们的认知能力出现、成长、改变和进步。想想成人与儿童、蹒跚学步的孩子或新生儿相比，可以做什么的巨大差异，”李斯特教授说。
“这些进步的基础是我们大脑细胞的复杂变化，因为它们迁移、生长、形成和完善连接以及交流。重要的是，这些变化需要对基因活动的正确控制和时间安排，我们的新工作提供了第一个参考这张地图。”
Rebecca Simmons 博士解释说：“在此之前，我们对出生和成年之间大脑中基因活动和控制基因活动的因素的认识存在重大差距。”
“我们从神经典型个体中获得了死后脑组织，并使用新技术以单细胞分辨率绘制基因活动图，以跟踪我们发育和衰老的每种单独类型的细胞，”她说。
“不同的神经和精神疾病会在发育过程中的特定时间出现，例如早年的自闭症谱系障碍或有时在青少年中出现的精神分裂症等神经精神疾病，因此在发育过程中会出现某些疾病的常见时间段，并且它们将有细胞基础，”Saskia Freytag 博士说。
“这些地图正在帮助我们更好地了解大脑疾病，并开发改进的脑细胞模型，用于建模疾病和新药发现，”Lister 教授说。
Daniel Poppe 博士说：“对于神经学家、神经科学家和从事发育生物学工作的人来说，这将是一个很好的资源。大多数影响大脑的疾病都会随着时间的推移而发展，因此这些发现可以让研究人员在这些疾病出现之前识别初始事件。这将能够在未来进行更早的干预。”
Lister 教授是表观基因组学(研究控制基因活动的分子密码)领域的先驱。他绘制了世界上第一个人类表观基因组综合图谱，他在植物和动物系统方面的开创性研究加深了我们对基因组调控、干细胞生物学和大脑发育的理解。
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