這幾天霸屏的新聞中，關(guān)于科技部發(fā)布的科技創(chuàng )新2030-“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項目2021年度申報指南，不可避免地成為科學(xué)界的討論熱點(diǎn)。
“指南”中明確指出：腦科學(xué)與類(lèi)腦研究重大項目2021年度圍繞腦認知原理解析，認知障礙相關(guān)重大腦疾病發(fā)病機理與干預技術(shù)，類(lèi)腦計算與腦機智能技術(shù)及應用，兒童青少年腦智發(fā)育，技術(shù)平臺建設等5個(gè)方面開(kāi)展研究。
下面我們就針對這些方向，解讀三篇先后發(fā)表在Nature上的文章，希望能給我們的科學(xué)家提供一些研究思路。
宮內胚胎鼠腦原位轉染
一：
鏈接：
https://www.nature.com/articles/ng.2613/
摘要：
在這里我們報道了一些發(fā)現，在皮質(zhì)發(fā)育畸形（MCD）的受試者中，多個(gè)致病錯義的突變，TUBG1,DYNC1H1和KIF2A, 以及一個(gè)單一的種系嵌合體KIF5C突變。
我們在DYNC1H1發(fā)現了突變經(jīng)常復發(fā)，這意味著(zhù)該基因是無(wú)法解釋的MCD的主要發(fā)生位點(diǎn)。同時(shí)我們進(jìn)一步發(fā)現，KIF5C, KIF2A和DYNC1H1影響ATP水解，蛋白質(zhì)折疊以及微管binding。
而且，我們發(fā)現抑制小鼠的Tubg1基因在體內的表達，會(huì )干擾神經(jīng)元的遷移，同時(shí)在酵母中表達改變的γ-tubulin蛋白質(zhì)，會(huì )干擾正常的微管的行為。
我們的數據揭示了中心體和微管相關(guān)的蛋白質(zhì)在皮質(zhì)發(fā)育的重要性，并且闡述，微管依賴(lài)的有絲分裂以及有絲分裂后期進(jìn)程是皮質(zhì)發(fā)育畸形的主要原因。
二：
鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12791-5
摘要：
星形膠質(zhì)細胞在神經(jīng)組織中扮演很重要的角色，它形成了連續的網(wǎng)絡(luò )，展現了重要的局部異質(zhì)性。這里，我們利用了一種大體積彩色成像方式來(lái)研究在小鼠皮層上的星形膠質(zhì)細胞發(fā)育，進(jìn)行多克隆譜系追蹤。
我們揭示，皮質(zhì)星形細胞克隆與它的“鄰居”混雜交錯，在空間組織、生成細胞的數量和亞型方面表現出廣泛的變異性。克隆通過(guò)3D空間分散進(jìn)行發(fā)育，而在單個(gè)水平上，星形細胞逐漸獲得其復雜的形態(tài)。
此外，我們發(fā)現，星形膠質(zhì)細胞，由分散在新皮質(zhì)的心室祖細胞分化產(chǎn)生星形膠質(zhì)細胞之前和之后，星形膠質(zhì)細胞的網(wǎng)絡(luò )就已經(jīng)提供，引起原生質(zhì)體和軟腦膜星形膠質(zhì)細胞亞型。
這些數據表明揭示了一種模型，星形細胞前體以非有序的方式圍產(chǎn)新皮質(zhì)，周?chē)沫h(huán)境可能決定星形細胞克隆擴張和最終的形態(tài)類(lèi)型。
早產(chǎn)兒低氧誘導腦損傷
鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14762-7
摘要：
由早產(chǎn)對發(fā)育中的大腦造成的缺氧損傷會(huì )導致許多解剖學(xué)變化，包括對腦室周?chē)踪|(zhì)的損傷，這會(huì )導致神經(jīng)膠質(zhì)細胞的丟失、髓鞘形成的顯著(zhù)破壞，從而導致伴隨終生的認知和行為障礙。
令人鼓舞的是，環(huán)境因素可以改善這些神經(jīng)系統疾病；然而，潛在的細胞機制仍然未知。我們發(fā)現早期和持續的環(huán)境刺激可以選擇性地增強內源性的修復白質(zhì)的發(fā)育，依靠促進(jìn)少突膠質(zhì)細胞成熟、髓鞘形成和圍產(chǎn)期腦損傷后的功能恢復。
這些影響需要更多地接觸社會(huì )化、體育活動(dòng)和對周?chē)h(huán)境的認知增強——一個(gè)完全豐富的環(huán)境。使用 RNA 測序，我們確定了少突膠質(zhì)細胞對缺氧腦損傷的特異性反應，并揭示了參與刺激誘導恢復的分子機制。
綜上，這些結果表明，通過(guò)調整新生兒環(huán)境誘導的髓鞘可塑性可以作為早產(chǎn)的治療策略。
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