Nat Neurosci：科学家以前所未有的细节在蛋白质水平上成功绘制出了人类大脑发育的详细图谱

哺乳动物的大脑发育需要多种细胞谱系之间精确的分子改变，尽管利用单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）能揭示发育大脑中的单细胞RNA丰度，但单细胞蛋白丰度却并未被阐明。

近日，一篇发表在国际杂志Nature Neuroscience上题为“A single-cell mass cytometry-based atlas of the developing mouse brain”的研究报告中，来自弗吉尼亚大学等机构的科学家们通过研究开发出了针对大脑发育的首个全面的蛋白质水平图谱，从而就为揭示大脑的形成提供了前所未有的见解，并有望帮助理解人类神经性疾病的发病机制。

文章中，研究人员对来自小鼠大脑中超过2400万个单细胞进行分析，揭示了能指导大脑从早期胚胎发育阶段到早期产后发育阶段的详细分子途径。研究者Christopher Deppmann教授表示，我们利用称之为大量细胞计数法（mass cytometry）的创新性技术追踪了多个不同大脑区域和发育阶段中的40种不同的蛋白质，这一方法要比此前主要分析RNA的研究能更详细地提供关于细胞功能的蓝图。

利用大量细胞计数法对发育小鼠大脑中的细胞进行分类

尽管RNA研究能给研究人员提供重要的见解，但蛋白质是细胞的实际劳动力，通过直接研究蛋白质，研究人员就能更好地理解大脑发育过程中细胞是如何发挥功能且相互交流沟通的。据研究者介绍，本文研究的主要发现包括揭示了少突胶质细胞中两种不同的发育途径，少突胶质细胞是大脑中能隔离神经纤维的特殊细胞。本文研究能提供详细的见解揭示不同类型的大脑细胞如何随着时间推移而出现及成熟，并绘制出了大脑发育期间四个主要的大脑区域中的蛋白质模式，同时还提供了大脑发育过程中早期小胶质细胞（大脑中的免疫细胞）活动的证据。这些研究见解或能指导科学家们未来进一步深入研究诸如自闭症、阿尔兹海默病和精神分裂症等广泛的人类神经系统疾病。

本文研究确立了大量细胞计数法或能作为一种研究大脑发育的强大工具，从而就能为研究人类神经系统疾病开辟新的路径。研究者Zunder指出，这一图谱的绘制就能为理解多种神经系统疾病中可能出现的问题奠定一定的基础，通过理解蛋白质在正常情况下如何引导大脑发育，我们就能更好地识别出在疾病状况下会发生改变的事件。

综上，本文研究结果表明，利用大量细胞计数法或能作为一种对人类大脑组织进行详细单细胞分析的可扩展技术平台。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Van Deusen, A.L., Kumar, S., Calhan, O.Y. et al. A single-cell mass cytometry-based atlas of the developing mouse brain. Nat Neurosci 28, 174–188 (2025). doi：10.1038/s41593-024-01786-1