大脑发育与神经炎症的空间动态学研究

通过空间映射多组学信息在发育时间点上的能力，我们能够探索驱动大脑发育、分化、区域化及疾病相关改变的机制。本研究采用了空间三组学测序，包括空间ATAC-RNA-蛋白测序和空间CUT&Tag-RNA-蛋白测序，并结合多重免疫荧光成像（通过索引共检测，CODEX），来绘制大脑发育和神经炎症过程中的动态空间重塑。我们生成了从出生后第0天（P0）到第21天（P21）的小鼠大脑时空三组学图谱，并将相应区域与人类发育大脑进行了比较。在皮层中，我们识别了一组定义层的转录因子的染色质可及性的时间持久性和空间扩散。在胼胝体中，我们观察到髓鞘基因在不同亚区间的动态染色质启动，并识别了层特异性投射神经元在协调轴突发生和髓鞘形成中的作用。在溶血卵磷脂神经炎症小鼠模型中，我们检测到与发育过程共享的分子程序。小胶质细胞在炎症和消退过程中表现出保守和独特的程序，其瞬时激活不仅在病变核心观察到，也在远端位置观察到。总的来说，这项研究揭示了大脑发育和神经炎症背后共同和差异的机制，为研究大脑发育、功能和疾病提供了丰富的资源。