新研究绘制大脑发育的详细图谱，为治疗帕金森病提供信息

帕金森病是第二常见的神经退行性疾病，预计到2050年全球患者数量将超过2500万。这种疾病会损害中脑多巴胺能神经元（mDA），它们释放多巴胺来控制运动和学习。

为了建立帕金森病模型，目前科学界已提出多种中脑多巴胺能神经元分化方案，但培养条件仍存在显著差异，且无法与体内的参照细胞完全对应。

为此，杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员近日绘制出最全面的人类发育大脑单细胞图谱之一。这份图谱几乎涵盖了所有细胞类型及其遗传特征，并记录了它们如何生长和相互作用。

这项研究成果于10月31日发表在《Science Advances》杂志上，为培养高质量神经元提供了基准数据，有望推动帕金森病及其他脑部疾病的药物研发工作。

研究人员构建了一个名为 BrainSTEM（大脑单细胞双层图谱）的双层映射框架。通过与悉尼大学等机构的人员合作，他们分析了近68万个胎儿脑细胞，绘制出完整的胎儿大脑图谱。

此外，他们还绘制出一份更高分辨率的中脑子图谱，更精确地定位了多巴胺能神经元。这张“综合参照图谱”为全世界的科学家提供了一份参照标准，可用于评估中脑模型相对于真实大脑的准确性。

共同第一作者、杜克-新加坡国立大学医学院的Hilary Toh博士表示：“我们的图谱能够帮助科学家培养出忠实反映人类生物学特征的中脑多巴胺能神经元。这种高质量的移植体对提高细胞疗法的效果和最大限度减少副作用至关重要，有望为帕金森病患者提供替代疗法。”

研究人员发现，许多中脑细胞的培养方法同时产生了其他脑区的非目标细胞。这表明，无论是实验室技术还是数据分析都需要改进，才能检测并剔除这些非目标细胞。

共同通讯作者、杜克-新加坡国立大学医学院助理教授Alfred Sun表示：“BrainSTEM标志着脑部建模取得重大突破。它采用严谨的数据驱动方法，将加速帕金森病细胞疗法的开发。我们正在建立新标准，以确保新一代帕金森病模型能真正反映人类生物学特征。”

研究团队将以开源参照的形式提供其大脑图谱，并将多层映射流程打包成即用型软件包。BrainSTEM可作为通用框架来筛选大脑中的任何细胞类型。全球实验室均可采用该框架，以加深对神经科学的理解、优化工作流程并加速科学发现。