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《自然》10 月 28 日发表的一项研究,通过对 2300 多个神经元的细致分析发现,发育中的人类大脑会在出生前后清除大量携带染色体拷贝数异常的神经元——胎儿期超过四分之一被采样的神经元存在染色体片段增减,出生后这一比例骤降至约 6%,揭示了一种决定神经细胞数量与存留的全新调控机制。

《自然》10 月 28 日发表的一项研究,通过对 2300 多个神经元的细致分析发现,发育中的人类大脑会在出生前后清除大量携带染色体拷贝数异常的神经元——胎儿期超过四分之一被采样的神经元存在染色体片段增减,出生后这一比例骤降至约 6%,揭示了一种决定神经细胞数量与存留的全新调控机制。


1. 出生前后的"神经元大清理"

美国波士顿儿童医院 Diane Shao 等人分析了从孕 14 周胎儿到九十多岁老人等多个年龄段去世个体的大脑,聚焦负责记忆、学习与意识的大脑皮层神经元,逐一检测单个神经元的基因组,寻找染色体片段增减的拷贝数变异(CNV)。结果发现,胎儿期携带广泛拷贝数变异的神经元数量惊人地多——超过四分之一被采样神经元存在异常;而出生后的婴儿大脑中,这一比例下降超过四倍,仅约 6%,提示这些异常神经元在发育过程中被主动清除。

2. 一个新机制:哪些神经元能"活下来"

研究者最初因结果过于惊人而怀疑数据真实性,改用另一种单细胞测序方法重复实验后结果依然一致。伦敦大学学院神经病学家 Christos Proukakis 评论称,这提示"存活下来的神经元,可能是那些在发育中保留了最完整基因组的细胞"。该发现揭示了一个此前未知的机制,既调控一个人最终拥有多少神经元,也决定哪些胎儿神经元被允许留存在大脑中。

3. 与儿童神经疾病的潜在关联

关于大脑如何区分"正常"与"异常"神经元,一个可能线索是:拷贝数变异水平高的脑细胞,其参与突触连接的基因活性也倾向于异常。研究者认为,进一步理解这一过程,可能对理解自闭症谱系障碍、癫痫等常在儿童期出现的神经疾病至关重要。

来源:《自然》期刊论文及 Nature 新闻解读


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