华大生命科学研究院

权威专家解读蝾螈脑再生时空图谱

发布日期:2022/09/21

2022年9月2日,华大生命科学研究院联合广东省人民医院、武汉大学机构共同完成的蝾螈脑再生时空图谱以背靠背封面文章的形式发表于《科学》(Science(点击跳转原文),这也是全球首个高分辨率的脑再生时空图谱。


《科学》期刊封面

人类大脑在受伤之后,很难自行恢复,那蝾螈为什么可以?

为解答这个问题,研究团队通过时空组学技术Stereo-seq,记录了蝾螈脑发育以及再生的过程,发现神经元的形成过程在两个阶段中是高度相似的。这提示脑损伤可能诱导了蝾螈神经干细胞状态转化,回到类似发育时期的年轻化状态,以重启发育过程。

那么这一重磅成果有什么意义呢?点击下方视频,听听来自中科院、哥伦比亚大学、奥地利分子病理研究所的行业专家们如何评价。


在整个神经元损伤再生领域一个非常重要里程碑式的进展,就是用华大的最近研发出来的新型的时空组芯片,去研究了蝾螈这个非常有意思的动物模型,它的首个脑发育的空间细胞图谱,以及再生过程的空间细胞图谱。


华大和我们在猕猴、人脑的细胞图谱方面,也是利用时空转录组的方法,已经在猴和人上面展开了很多非常好的合作研究。这里,再次恭喜华大和合作者们,在蝾螈这个重要的模式生物上看到脑的损伤和它恢复的机制。
所以,毫不夸张地说,这个工作为未来我们在哺乳动物尤其是在灵长类和人类上,实现脑损伤的修复指明了非常重要的方向,对我们未来研发新型的干预手段去治疗脑损伤将有非常重要的意义。



我们实验室主要从事组织器官再生的机制研究,很高兴看到这次华大利用时空组学的技术,开展了蝾螈端脑再生的机制研究,发表在Science。这是一个对我们而言是一个非常重要的工作。


首先,这项研究充分利用了时空组学大视场和高分辨率的优势,开发了相应的算法,获得了这种全视场再生过程中的细胞谱系和时空的动态变化。这个技术对于其他组织器官再生或再生模型的研究有重要的借鉴意义。
其次,这项研究也发现了在蝾螈端脑再生过程中,特异性存在的应激性神经祖细胞类型。它揭示了端脑大面积损伤之后,伤口愈合及组织重建过程中的细胞来源。这对我们理解脑部损伤以及高等生物脑部的再生有重要的生物学意义。



首先,我想祝贺一下顾颖、费继峰及其团队在《科学》杂志上发表的精彩论文。我很喜欢这篇文章的地方在于,它给我们带来了华大发明的一项新技术,时空组学技术。这篇论文提出了非常重要的生物学问题,也就是蝾螈的脑再生,证明了有着前所未有的空间与单细胞分辨率的时空组学技术,能够开启脑再生等生物学问题的新视角。


同时,这篇论文也证实了这项新技术可用于任何物种和任何器官,也能引领在脑发育、脑进化或更广泛的发育、进化、神经科学、再生等生物学领域内的新发现。所以,这篇论文和这项新技术让我很兴奋,非常期待科学界即将展开的新研究。



我为我们共同分析蝾螈大脑的发育、稳态和再生的工作而感到十分高兴。祝贺华大和广东省人民医院科研团队取得这一惊人的成就。


此项研究对神经再生感兴趣的人来说很重要。它着重展示了不仅神经干细胞会对损伤做出反应,在成功的再生中,甚至周围的神经元也会做出反应,创造一个重要的微环境。
因此,这项工作提供了一个在分子水平上如何成功再生的例子,这将为那些想要在其他脊椎动物(甚至可能最终是人类)中诱导再生的研究人员提供灵感。















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