杭州华大生命科学研究院揭牌 发布首期研究成果

【字体: 时间:2022年09月06日 来源:中新网

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  9月2日,杭州华大生命科学研究院揭牌仪式在杭州举行,现场还发布了首期研究成果——全球首个蝾螈脑再生时空图谱,该研究将为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。

  

中新网杭州9月2日电(奚金燕)9月2日,杭州华大生命科学研究院揭牌仪式在杭州举行,现场还发布了首期研究成果——全球首个蝾螈脑再生时空图谱,该研究将为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。

本次研究由杭州华大生命科学研究院主导,联合来自中国、美国、丹麦3个国家的17家单位共同合作完成。当天,这一研究成果也以背靠背封面文章的形式发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)。

研究团队基于华大时空组学Stereo-seq技术,系统解析并比较了蝾螈脑发育和再生过程,找到了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞亚群,描绘了此类干细胞亚群重构损伤神经元的过程,同时也发现脑再生与发育过程具有一定的相似性。

本次研究使用的墨西哥钝口螈是蝾螈的一种,为实验室培养而来。墨西哥钝口螈不仅能够再生四肢、尾巴、眼睛、皮肤以及肝脏等器官,甚至还可以再生大脑,也因此被科学家们作为重要的模式生物来研究再生的相关难题。

“除了强大的再生能力外,蝾螈在进化上相较于其他硬骨鱼类更高等,与哺乳动物脑结构具有更高的相似度。同时,它的基因编码序列与人类极其相似,研究蝾螈脑再生的启动机制,发现其中的关键基因,或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供重要指导。”论文的共同通讯作者、杭州华大生命科学研究院博士顾颖表示。

本次研究中,研究团队首先构建了覆盖6个发育重要时期的蝾螈脑发育时空图谱,展示了各类神经元的分子特征以及空间分布动态变化,并发现蝾螈脑从青少年时期就开始特化出具有空间区域特征的神经干细胞亚型。

据介绍,为了研究蝾螈脑损伤后的再生过程,研究团队对蝾螈脑的皮层区域进行机械损伤手术,并对再生的7个时间点(损伤后第2天、第5天、第10天、第15天、第20天、第30天及60天)的大脑样本进行分析。

通过对比蝾螈脑发育和再生过程的神经元形成过程,科研人员发现这一过程在再生与发育过程中高度相似,提示蝾螈脑损伤可能诱导损伤部位重启发育程序。

“蝾螈脑发育及再生时空细胞图谱的构建,对于我们理解脑再生这一重要的生命过程、两栖类动物脑结构以及大脑结构的演化具有重要意义,为我们寻找有效的临床治疗方法,促进人类组织器官自我修复与再生提供了新的方向,也为物种进化研究提供了宝贵的数据资源。”论文的共同通讯作者、华大生命科学研究院院长徐讯表示。

发布会现场,在杭州市及西湖区政府部门领导的见证下,杭州华大生命科学研究院、中科院医学所-杭州华大研究院联合实验室、杭州华大研究院-杭州市农科院联合实验室正式揭牌。

据悉,杭州华大生命研究院将聚焦生命科学基础研究领域前沿方向和关键问题,搭建“五中心三平台”,即组学技术、合成生物学、衰老与再生、细胞干预、脑科学五大研究中心,单细胞时空组学、高通量测序、高通量基因操控三大平台。(完)


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