中新網杭州9月2日電(奚金燕)9月2日，杭州華大生命科學研究院揭牌儀式在杭州舉行，現場還發布了首期研究成果——全球首個蠑螈腦再生時空圖譜，該研究將為認知腦結構和發育過程提供助力，為神經系統的再生醫學研究和治療提供新的方向。
本次研究由杭州華大生命科學研究院主導，聯合來自中國、美國、丹麥3個國家的17家單位共同合作完成。當天，這一研究成果也以背靠背封面文章的形式發表于國際頂級學術期刊《科學》(Science)。
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研究團隊基于華大時空組學Stereo-seq技術，系統解析并比較了蠑螈腦發育和再生過程，找到了蠑螈腦再生過程中的關鍵神經干細胞亞群，描繪了此類干細胞亞群重構損傷神經元的過程，同時也發現腦再生與發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，為實驗室培養而來。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，也因此被科學家們作為重要的模式生物來研究再生的相關難題。
“除了強大的再生能力外，蠑螈在進化上相較于其他硬骨魚類更高等，與哺乳動物腦結構具有更高的相似度。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制，發現其中的關鍵基因，或將為人類神經系統損傷或退行性疾病的修復提供重要指導。”論文的共同通訊作者、杭州華大生命科學研究院博士顧穎表示。
本次研究中，研究團隊首先構建了覆蓋6個發育重要時期的蠑螈腦發育時空圖譜，展示了各類神經元的分子特征以及空間分布動態變化，并發現蠑螈腦從青少年時期就開始特化出具有空間區域特征的神經干細胞亞型。
據介紹，為了研究蠑螈腦損傷后的再生過程，研究團隊對蠑螈腦的皮層區域進行機械損傷手術，并對再生的7個時間點(損傷后第2天、第5天、第10天、第15天、第20天、第30天及60天)的大腦樣本進行分析。
通過對比蠑螈腦發育和再生過程的神經元形成過程，科研人員發現這一過程在再生與發育過程中高度相似，提示蠑螈腦損傷可能誘導損傷部位重啟發育程序。
“蠑螈腦發育及再生時空細胞圖譜的構建，對于我們理解腦再生這一重要的生命過程、兩棲類動物腦結構以及大腦結構的演化具有重要意義，為我們尋找有效的臨床治療方法，促進人類組織器官自我修復與再生提供了新的方向，也為物種進化研究提供了寶貴的數據資源。”論文的共同通訊作者、華大生命科學研究院院長徐訊表示。
發布會現場，在杭州市及西湖區政府部門領導的見證下，杭州華大生命科學研究院、中科院醫學所-杭州華大研究院聯合實驗室、杭州華大研究院-杭州市農科院聯合實驗室正式揭牌。
據悉，杭州華大生命研究院將聚焦生命科學基礎研究領域前沿方向和關鍵問題，搭建“五中心三平臺”，即組學技術、合成生物學、衰老與再生、細胞干預、腦科學五大研究中心，單細胞時空組學、高通量測序、高通量基因操控三大平臺。(完)
標簽： 杭州華大生命科學研究院 時空圖譜
