人腦血管通路首張單細(xì)胞圖譜問世

研究示意圖。圖片來源：《自然》網(wǎng)站

科技日報記者 劉霞

由加拿大多倫多大學(xué)健康網(wǎng)絡(luò)和瑞士蘇黎世大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究團(tuán)隊，成功創(chuàng)建了首張單細(xì)胞分辨率的人腦血管系統(tǒng)圖譜。該圖譜涵蓋了大腦從早期發(fā)育到成年階段，以及腦腫瘤和腦血管畸形等疾病狀態(tài)。這一最新圖譜有望為未來治療相關(guān)疾病開辟新途徑。研究成果發(fā)表于10日出版的《自然》雜志。

在最新研究中，科學(xué)家從人類早期發(fā)育的大腦、成年大腦、腦腫瘤組織以及腦血管畸形樣本中分離提取出血管。他們以前所未有的分辨率，對117個樣本的60多萬個分離出來的血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管周細(xì)胞和其他組織衍生細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞測序，以了解大腦血管系統(tǒng)的內(nèi)部運作方式。結(jié)果顯示，排列在血管中的內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)節(jié)血液和周圍組織之間的相互作用，在大腦發(fā)育的各個階段表現(xiàn)不同，其在神經(jīng)血管信號網(wǎng)絡(luò)中的作用超出先前的認(rèn)知。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，成年健康大腦中的血管系統(tǒng)生長幾乎停滯，然而腦瘤或腦血管畸形可以重新激活腦組織中的血管生長，這一發(fā)現(xiàn)以前從未被描述過。研究首次揭示，在大腦的早期發(fā)育和成年期，尤其是在發(fā)生病變時，大腦血管系統(tǒng)與外周器官血管系統(tǒng)表現(xiàn)出更多相似性。

大腦的血管系統(tǒng)（包括血管細(xì)胞、基因和通路）對于早期大腦的健康發(fā)育，成年大腦的正常功能，以及腦腫瘤、中風(fēng)和腦血管畸形等各種腦疾病都很重要。通過了解這些系統(tǒng)在大腦早期發(fā)育過程中如何生長，在成年健康大腦中如何保持靜默，以及在疾病中如何被重新激活，將有望催生更多治療選擇。

研究團(tuán)隊稱，通過揭示健康腦血管系統(tǒng)和患病腦血管系統(tǒng)之間的關(guān)鍵差異，最新圖譜有助識別異常腦血管的脆弱性，從而更有效地治療腦腫瘤和腦血管畸形等疾病。