大脑是人体最复杂的器官之一，仅大脑皮层就含有约140亿个神经元。科学界长期研究的一个热点问题是：在人类胚胎发育过程中，上百亿的神经元是怎样准确生成并形成复杂的神经回路？
兴奋性谷氨酸能神经元（excitatory glutamatergic neurons）和抑制性γ-氨基丁酸中间神经元（inhibitory GABAergic interneurons）是大脑中最主要的两大类细胞。其中，中间神经元（interneuron）是维持大脑神经回路平衡和大脑正常行使功能的关键细胞。中间神经元发育异常，和人类精神类疾病，例如自闭症和精神分裂症，密切相关。人类大脑的中间神经元种类多样，形态和功能复杂各异。但迄今为止，我们对中间神经元早期增殖、分化和径向迁移依然了解甚少。
2021年11月4日，华侨大学精准医疗研究中心孙涛教授团队在 Nature Neuroscience 期刊在线发表了题为：Interneuron origin and molecular diversityin the human fetal brain 的研究论文，系统阐述了人类胚胎大脑中间神经元的发育规律。
哺乳动物大脑的中间神经元来自于皮层下（subpallium）区域，通过径向迁移到达大脑皮层。人类胚胎大脑的皮层下区域由内侧、外侧和尾侧神经节隆起（MGE、LGE和CGE）组成。
为了探究大脑中间神经元的起源和细胞多样性，研究人员运用单细胞RNA测序（single-cell RNA-seq）及原位测序（in situ sequencing）技术，系统地揭示了人类胚胎大脑不同发育阶段，中间神经元的起源和特异分子标记。
此项研究主要有三大发现：
第一：共用的神经祖细胞群（neural progenitor）：尽管分布在MGE、LGE和CGE的中间神经元前体细胞（interneuron precursor）表达各自特异的基因，但拟时序分析显示它们均来自相同的神经组细胞群。
第二：中间神经元前体细胞内特异的基因表达组合，包括转录因子，决定了中间神经元在人类胚胎大脑皮层下区域中精确的解剖学位置，也同时确定了中间神经元发育的时间顺序。这说明中间神经元在时间和空间上的命运特征，是由准确的基因表达组合同时调控的。
第三：尽管人类成年大脑皮层中间神经元类型多样，这些中间神经元的基因表达特征，已经在胚胎发育早期被确定并维持下来了。
综合上述，孙涛教授团队的研究表明，人类胚胎大脑中间神经元的多样性，是由精确的基因表达组合确定的。成年大脑的中间神经元的细胞命运，早在胚胎期，就已经被决定了。由于焦虑症、抑郁症、自闭症和精神分裂症和中间神经元异常发育密切相关，这项研究为人们进一步探寻精神类疾病的发病机理，提供了新思路。
华侨大学医学院硕士研究生喻苑、博士研究生曾志伟为该论文的并列第一作者，孙涛教授为论文的唯一通讯作者。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41593-021-00940-3
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