仇子龙点评 | 吴倩王晓群张军合作揭示人类下丘脑发育的时空动态特征

仇子龙点评要点如下：下丘脑功能与复杂性：下丘脑是中枢神经系统中极其复杂的部分，具有多种神经元亚型，通过分泌神经肽和神经递质参与机体稳态、能量代谢等重要生命活动的调控。其功能异常可导致一系列疾病，如生物节律紊乱、生长发育异常、糖尿病、肥胖及神经性脑部疾病等。下丘脑由多种功能性核团构成，空间结构复杂，每个核团具有独特的解剖位置及功能特征。人类下丘脑发育研究的重要性：尽管对下丘脑的结构、功能和细胞种类已有一定研究，但大部分工作集中于啮齿类动物，对人类下丘脑的发育过程仍缺乏了解。探索人类下丘脑神经细胞多样性如何产生、异质性核团结构如何形成等关键科学问题，对于深入揭示其复杂空间架构机理及发育异常引起的疾病机制具有重要意义。研究内容与成果：创建分子图谱：吴倩课题组和王晓群课题组利用单细胞测序技术，系统创建了胚胎发育早期和中期人类下丘脑不同细胞谱系发育的分子图谱。揭示神经干细胞多样性：研究揭示了人类下丘脑发育中的神经干细胞种类的多样化，在分子表达、空间分布、分化潜能等方面表现出差异性，并明确了不同神经干细胞亚型向不同神经细胞分化的关键调控网络。阐述时空特点：详细阐述了神经发生和胶质生成的时空特点，多种神经元和胶质细胞亚类依次产生，在空间上发育不同步。同时鉴定了不同神经细胞亚类及其独特的分子表达特征、细胞状态、空间位置。鉴定少突胶质细胞异质性：系统鉴定了少突胶质细胞异质性群体及其谱系发育存在早期、晚期两个发育途径。跨物种比较分析：通过跨物种比较分析表明人类下丘脑胶质细胞形成发生在妊娠的早期阶段，并表现出独特的分子表达特征，明确了人类下丘脑发育中的物种差异。研究意义：这些研究不仅有助于揭示人类下丘脑发育的细胞分子的动态变化特征，同时也为理解下丘脑发育异常引起的复杂神经疾病机理提供夯实的数据支持。吴倩教授与王晓群研究员开创了利用单细胞多组学技术解决人脑发育领域的问题，并通过持续攻关取得了非常系统的进展，为深入理解并解决脑发育以及功能疾病奠定了重要的基础。