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索尔克的科学家们领导了一项耗资2500万美元的计划来开发脑细胞类型图谱

2019-01-10 16:27:39 • 来源：

美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)宣布，索尔克研究所(Salk Institute)的科学家将领导一项耗资数百万美元的五年计划，通过系统地识别和编目哺乳动物大脑中的细胞类型，彻底改变我们对人类大脑的认识。研究大脑的一部分的努力,通过推进创新公司成员(大脑)倡议®,将共同索尔克教授约瑟夫·埃克和埃德·卡拉威。南加州大学和加州大学圣地亚哥分校的研究人员也将参与这项合作。

索尔克的科学家们领导了一项耗资2500万美元的计划来开发脑细胞类型图谱

开发脑细胞类型图谱是一项难以置信的雄心勃勃的事业，但它对揭示大脑功能至关重要。“有了这笔慷慨的资助，我们将能够更好地了解这个器官，它不仅造就了我们，而且它的功能失调——从精神疾病到阿尔茨海默氏症的恶化——导致了一些最严重的人类痛苦。”

大脑不只是由一种神经元组成，而是由许多科学家刚刚开始识别的细胞组成。准确定位这些不同的细胞有助于揭示大脑是如何工作的，以及当它不工作时发生了什么，但是科学家缺乏一个系统的目录来识别整个大脑的细胞类型。它们也缺乏适当的方法来针对大多数细胞类型进行治疗用途的基因靶向研究，特别是在人类身上。

为了解决这些局限性，Ecker和Callaway，以及Salk的同事和其他合作者，提出了一系列综合实验，通过分子签名识别、分类和表征小鼠的脑细胞类型，然后将这些细胞类型与它们的输入和输出联系起来。Callaway实验室首创的一种方法将特别有用，该方法使用改良的狂犬病病毒来追踪神经细胞之间的联系。表观基因组学中心的项目,叫做鼠标脑图谱(CEMBA),需要收集数据来自100多个脑区覆盖整个老鼠大脑和将这些细胞类型与解剖特点,通常可能是常见的神经系统,因此受到类似的监控和操作方法在其他物种。

“要理解任何复杂系统(从汽车到计算机)是如何工作的，第一步就是列出零件清单，”霍华德•休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)研究员、索尔克基因组分析实验室(Salk’s Genomic Analysis Laboratory)主任约瑟夫•埃克(Joseph Ecker)表示。“就大脑而言，我们才刚刚开始识别我们知道必须存在的无数种细胞类型。一旦我们对这些部分有了更全面的了解，我们将能够研究它们的功能，也许更重要的是，它们的功能障碍。这笔赠款代表着在实现这些目标方面的一大步。

索尔克中心的研究重点是单细胞表观遗传学——即DNA的化学变化，这种变化负责控制基因表达的差异，这种差异使得每一种脑细胞类型都是独一无二的。研究小组预计，这些信息将特别有用，有助于在今后的脑回路功能研究中开发针对这些相同细胞类型的工具。

Salk教授、奥黛丽·盖泽尔(Audrey Geisel)生物医学主席埃德·卡拉韦(Ed Callaway)说:“我们很高兴成为一个由几个不同的nih资助的中心组成的合作团队的一员，这些中心将组成脑计划细胞普查网络(BICCN)。”“最近单细胞基因组技术的进步使得对数百万个脑细胞进行基因检测成为可能。这项工作将为研究大脑回路奠定基础，其影响堪比基因组测序对细胞和分子生物学的影响。

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