日前，由華大生命科學研究院牽頭的首個蠑螈腦再生時空圖譜以封面文章的形式發表在國際學術期刊《科學》上，這也是全球首個腦再生時空圖譜。

基于華大時空組學的Stereo—seq技術，研究團隊系統地分析和比較了蠑螈腦的發育和再生過程，發現了蠑螈腦再生過程中的關鍵神經干細胞亞群，描述了這類干細胞亞群重建受損神經元的過程，還發現了腦再生和發育過程具有一定的相似性，為認知腦結構和發育過程提供了幫助，為神經系統再生醫學提供了新的研究和治療。

至此，華大時空組學和單細胞技術相關成果在短短半年內，連續四次在《細胞》，《自然》，《科學》三大頂級期刊上發表，實現了大滿貫。

本次研究中使用的墨西哥鈍口蠑螈是一種蠑螈，又名六角恐龍，外形獨特可愛，再生能力極強如果一個人不幸斷肢，傷口會慢慢愈合，但不會長出新的肢體如果一個器官患病或受損，需要通過器官移植來治療

神奇的是，墨西哥蠑螈不僅能再生四肢，尾巴，眼睛，皮膚，肝臟等器官，還能再生大腦因此，作為重要的模式生物，科學家們研究再生的相關問題

除了強大的再生能力，蠑螈在進化上比其他硬骨魚類更高，與哺乳動物大腦結構的相似性也更高同時，它的基因編碼序列與人類非常相似研究蠑螈腦再生的啟動機制，發現關鍵基因，將為人類神經系統損傷或退行性疾病的修復提供重要指導論文合著者，杭州華大生命科學研究院顧瑛博士說

在研究中，由華大等單位組成的研究團隊首先構建了涵蓋六個重要發育時期的蠑螈腦發育時空圖譜，展示了各種神經元空間分布的分子特征和動態變化，發現蠑螈腦從青春期開始特化具有空間區域特征的神經干細胞亞型。

為了研究蠑螈腦損傷的再生過程，研究小組對蠑螈大腦皮層進行了機械損傷手術，并對再生的7個時間點的腦樣本進行了分析時間和空間數據的結果表明，在損傷的早期，傷口區域出現了一個新的神經干細胞亞群這組重要細胞是損傷區附近的神經干細胞的其他亞群受到損傷刺激后轉化而來，在后續的再生過程中新誕生的神經元填補損傷區神經元的缺失

此外，雖然傷口在早期就開始逐漸被新組織填充，但直到傷后第60天，損傷區的細胞類型和空間分布才恢復到未損傷側。

研究人員通過對比蠑螈大腦發育和再生的神經元形成過程，發現這一過程與再生發育過程高度相似，提示腦損傷可能誘導蠑螈神經干細胞逆向轉化，在發育期回到更年輕的狀態，從而啟動再生過程。

蠑螈腦發育與再生時空細胞圖譜的構建，對于我們理解腦再生的重要生命過程，兩棲類的腦結構以及腦結構的演化具有重要意義為我們尋找有效的臨床治療方法，促進人體組織器官的自我修復和再生提供了新的方向，也為物種進化研究提供了寶貴的數據資源論文合著者，華大生命科學研究院院長許遜表示，未來，我們將通過時空多組學技術探索更多器官和物種的發育和再生過程，找到再生過程中的關鍵調控機制，助力人類再生醫學的發展

該研究由杭州華大生命科學研究院牽頭，深圳華大生命科學研究院，青島華大基因研究院，廣東省人民醫院，華南師范大學，武漢大學，中科院生命科學學院，深圳灣實驗室，美國Whitehead生物醫學研究所，丹麥哥本哈根大學等17家單位合作完成。

據介紹，本研究通過了倫理審查，遵循了相應的法規和倫理標準這項研究中使用的墨西哥鈍口蠑螈是在實驗室中專門為這項實驗培養的