Nature重磅！加州大学罗崇远团队绘制了首张发育中人类大脑的DNA修饰图谱

主要观点总结

本文主要介绍了人类大脑发育过程中的基因调控演变。通过单细胞测序技术，研究人员揭示了从妊娠中期到成年期的大脑发育过程中，染色质构象和DNA甲基化的动态变化。该研究属于BICAN项目，首次发布主要数据，对于研究大脑发育中的基因调控动态和多模式资源提供了重要信息。

关键观点总结

关键观点1: 人类大脑发育过程中的基因调控动态

研究揭示了人类大脑发育过程中基因调控的演变过程，显示了染色质的三维结构在大脑发育中如何发挥关键作用。这项工作为理解早期大脑发育如何影响终生精神心理健康提供了新的视角。

关键观点2: 单细胞测序技术的应用

研究人员使用单核甲基3C测序（snm3C-seq3）生成了超过53,000个细胞的染色质构象和DNA甲基化的联合特征图谱，为研究人类大脑发育过程中的基因活动提供了新方法。

关键观点3: 关键发育窗口期的发现

研究指出孕中期是一个关键时期，神经干细胞在这一阶段经历重大变化，新形成的神经元获得特征并与其他细胞建立突触连接。

关键观点4: 研究成果与神经精神疾病的关联

研究团队将染色质环和差异甲基化区域映射到与精神分裂症相关的遗传位点，发现了与神经精神疾病的遗传风险相关的位点，为理解神经精神疾病的起源提供了新的线索。

文章预览

导语 成年人类大脑中包含数百种细胞类型，展现出非凡的分子、形态学、解剖学和功能特征多样性。尽管大多数皮层神经元在妊娠早期和中期产生，但细胞类型的独特分子特征出现在妊娠晚期和青春期之间。单细胞和大量转录组分析表明，在孕晚期和产后早期发育中，有明显的基因表达重塑。 人类大脑发育中的普遍转录组动态与DNA甲基组和染色质构象的全基因组重配置有关。在产前发育过程中，大脑特异性非CG甲基化在人类背侧前额叶皮层（PFC）以细胞类型特异性模式出现，非CG甲基化的平均水平在青春期增加。最近的研究揭示了小鼠和人类大脑产后早期发育期间染色质结构的重塑 [1][2] ，以及成年人类大脑中不同脑区和细胞类型的广泛染色质构象多样性 [3] 。然而，产前人类大脑组织中DNA甲基化和染色质构象变化的动态轨迹尚未以单细胞分辨率进 ………………………………