撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
人類腦膜是中樞神經系統(CNS)發育和穩態的關鍵調控者。然而,目前尚缺乏對人類腦膜發育過程中細胞與分子動態變化的全面時空特征描述。
2026 年 5 月 29 日,中國科學院動物研究所焦建偉研究員、廣州國家實驗室董驥研究員、鄭州大學醫學前沿交叉學院與第五附屬醫院李忠秋特聘教授作為共同通訊作者(李妍昕、李忠秋、佘勇為論文共同第一作者),在國際頂尖學術期刊Cell上發表了題為:Decoding the spatiotemporal development of human meninges 的研究論文。
該研究通過對妊娠 6-23 周樣本的單細胞時空轉錄組分析,突破性地揭示了人腦膜發育的全新時空框架,不同腦膜層功能差異,以及腦膜免疫影響腦發育的關鍵機制,為更深入理解腦膜發育生物學,腦膜-腦之間互作提供了新的見解,并為腦膜相關疾病的診斷和治療提供了重要理論基礎和潛在靶點。
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在這項最新研究中,研究團隊通過對妊娠 6-23 周的樣本進行單細胞時空轉錄組學分析,發現了人類腦膜各層發育的異步性——人類腦膜由外到內的三層結構硬腦膜、蛛網膜和軟腦膜并非同步形成,其中軟腦膜最先形成。研究團隊從三層腦膜中定義了層特異性的成纖維細胞狀態,包括屏障相關基因、神經遞質轉運體相關基因和突觸相關基因,以及脂質代謝相關基因的表達。
該研究進一步揭示了腦膜免疫細胞的時空異質性,鑒定出一個腦膜特異性的巨噬細胞群——Trem2?巨噬細胞。軟腦膜通過 CXCL12-CXCR4 信號通路招募并空間組織免疫細胞,尤其是軟腦膜中的巨噬細胞。此外,Trem2? 巨噬細胞反過來調控大腦皮層中Cajal-Retzius 細胞(CR 細胞,是大腦皮層發育早期出現的一類特殊神經元,引導遷移中的皮層神經元正確分層,是大腦皮層中最上層的“建筑工程師”)的發育。
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該研究的亮點:
構建了涵蓋妊娠早期至中期的人類腦膜時空圖譜;
揭示腦膜各層的異步發育及其分子特征;
軟腦膜在免疫細胞的募集和定位中發揮著關鍵作用;
Trem2? 巨噬細胞調控 Cajal-Retzius 細胞的發育。
這些發現首次為人類腦膜發育建立了時空建構,在細胞與分子層面確立了 “腦膜免疫細胞-大腦皮層發育”的上行調控軸線,將腦膜從“保護套”提升為指揮大腦皮層構筑的關鍵“調控中樞”,并為神經發育障礙、神經退行性疾病等多種疾病確定了潛在治療靶點。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00507-6
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