• 小鼠视觉皮层是如何发育的？
• 端脑GABA能神经元的发育路径和分类是怎样的？
• 小鼠下丘脑视前区神经元是如何发育的？
• 人类新皮层是如何发育的？
• 人类妊娠早期神经发育过程中的染色质可及性是怎样的？
• 不同哺乳动物的纹状体中间神经元是是否高度保守？
• 人类皮层发育的细胞谱系关系是怎样的？
• 全皮层原位测序揭示输入依赖性的脑区特性
• 大脑发育与神经炎症的机制存在哪些异同？
• 反复头部撞击会给运动员大脑带来哪些变化？

2025年11月5日，美国艾伦脑科学研究所的学者在Nature期刊上发表了题名为“Continuous cell-type diversification in mouse visual cortex development”的研究论文，构建了发育期小鼠视觉皮层的高分辨率单细胞转录组与表观基因组图谱，涵盖从胚胎期11.5天到出生后56天的56万余个单细胞数据。

通过计算重建皮层细胞发育轨迹，发现兴奋性神经元、抑制性神经元和非神经元细胞在胚胎期以交错并行方式产生，而更精细的细胞类型则在出生后持续分化，特别是在睁眼期和关键期涌现。研究揭示了特定细胞类型中基因表达与染色质可及性的协同动态变化，鉴定了连接转录因子与下游靶基因的细胞类型特异性基因调控网络。

（染色质可及性是指染色质DNA序列可以被转录因子、调控蛋白等分子接触并结合的开通程度。在细胞核内，DNA并非裸露存在，而是与组蛋白缠绕形成染色质。当染色质结构松散、处于开放状态时，相关基因组区域即为"可及"，调控元件（如启动子、增强子）得以暴露，便于基因转录激活。反之，当染色质紧密压缩，则呈现"不可及"状态，基因表达通常受抑制。这一动态过程受组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质重塑复合物等表观遗传机制精密调控，直接决定细胞特异性基因表达程序的建立与维持，是细胞分化、发育及功能实现的核心基础。）

该图谱为理解皮层细胞类型与神经环路发育的分子逻辑提供了动态分子基础。
DOI：10.1038/s41586-025-09644-1

2、端脑GABA能神经元的转录组学与空间组织

2025年11月5日，美国艾伦脑科学研究所的学者同时在Nature期刊上发表了另一篇题名为“Transcriptomic and spatial organization of telencephalic GABAergic neurons”的研究论文，通过61.2万个成年期和61.5万个发育期单细胞转录组数据，系统构建了小鼠端脑GABA能神经元的完整分类体系：包含7大类、52亚类、284超型及1051个细胞簇，并建立了从胚胎期到出生后14天的发育图谱。

研究发现细胞类型关系同时受空间位置和发育起源影响，且转录组相似的细胞广泛分布于不同脑区，表明长距离迁移是GABA能神经元的普遍特性。研究还揭示了基因表达梯度的空间变异模式，并发现皮层、纹状体神经元在出生后持续分化，而隔区、视前区神经元主要在胚胎期爆发式形成。

该分类体系将为神经环路研究提供重要参考。
DOI：10.1038/s41586-025-09296-1

3、感觉输入、性别与功能共同塑造下丘脑细胞类型的发育

2025年3月5日，美国及加拿大的学者联合在Nature期刊上发表了题名为“Sensory input, sex and function shape hypothalamic cell type development”的研究论文，通过整合转录组与染色质可及性分析，系统揭示了小鼠下丘脑视前区神经元群体的发育轨迹。

研究发现细胞类型的发育路径具有显著多样性，受个体性别、细胞空间位置及功能特征共同调控。视前区发育经历关键阶段：早期分化、围产期性别差异出现、出生后信号网络成熟，以及在断奶期和青春期加速的非线性转录变化。研究还发现犁鼻器感觉输入对视前区细胞类型成熟时序具有重要调控作用。

这些发现为理解稳态功能和社会行为相关神经元的发育机制提供了新见解，为探索早期生命阶段这些功能的动态变化奠定了基础。
DOI：10.1038/s41586-025-08603-0

4、人类新皮层发育的分子与细胞动力学

研究揭示了神经分化过程中细胞类型特异性、年龄特异性和脑区特异性的基因调控网络，并解析了神经发生向胶质发生转换过程中的谱系关系。研究发现一种三潜能中间祖细胞（Tri-IPCs），能够局部产生GABA能神经元、少突胶质前体细胞和星形胶质细胞。值得注意的是，多数胶质母细胞瘤细胞在转录组层面与Tri-IPCs相似，提示肿瘤细胞可能劫持发育程序。

通过整合全基因组关联研究数据，研究还发现自闭症谱系障碍风险在妊娠中期端脑神经元中显著富集。
DOI：10.1038/s41586-024-08351-7

5、人类妊娠早期神经发育过程中的染色质可及性

2024年5月1日，瑞典、荷兰、美国以及英国学者联合在Nature期刊上发表了题名为“Chromatin accessibility during human first-trimester neurodevelopment”的研究论文，绘制了人类妊娠早期（孕6-13周）全脑发育的染色质可及性与基因表达多组学图谱，鉴定出135个细胞簇并建立顺式调控元件-基因表达关联。

研究发现可及区域数量随发育年龄和神经元分化进程逐步增加，通过卷积神经网络识别出神经元亚型增强子中转录因子结合位点，并以ESRRB基因为例揭示了浦肯野细胞谱系的基因激活机制。研究还将疾病相关遗传变异与调控元件关联，验证了多种疾病的潜在致病机制，发现中脑GABA能神经元对重度抑郁症相关突变最为易感。

该研究为理解人类早期脑发育的关键调控机制提供了重要参考。
DOI：10.1038/s41586-024-07234-1

6、哺乳动物纹状体中间神经元的保守与变异

2025年11月5日，美国学者在Nature期刊上发表了题名为“Conservation and alteration of mammalian striatal interneurons”的研究论文，通过比较10种哺乳动物（涵盖1.6亿年进化历程）的抑制性神经元，重新评估了TAC3中间神经元的进化地位。

研究发现，表达TAC3的新生神经元群体实际上是一种祖先型的、源自内侧神经节隆起的保守细胞类型，不仅存在于灵长类纹状体，也出现在猪和雪貂的皮层中。针对鼠类的深入分析表明，小鼠通过Tac2基因表达下调和Th基因表达上调的分子重塑，保留了这一初始神经元类型。研究证实灵长类TAC3与小鼠Th纹状体中间神经元具有同源性，并在小鼠腹内侧纹状体中发现罕见的Tac2亚群。

这表明端脑抑制性神经元的初始类型在进化中高度保守，大脑进化主要通过神经元分布重组和命运细化而非创造全新前体细胞来实现。
DOI：10.1038/s41586-025-09592-w

7、人类皮层发育的谱系解析图谱

2025年11月5日，美国学者在Nature期刊上发表了题名为“Lineage-resolved atlas of the developing human cortex”的研究论文，利用前瞻性谱系追踪技术，绘制了涵盖人类新皮层神经发生和胶质发生窗口期的谱系图谱。

通过对6,402个祖细胞进行克隆分析，发现皮层祖细胞在妊娠中期从谷氨酸能神经发生转换为GABA能神经发生，并同步启动少突胶质细胞生成。研究首次揭示截形放射状胶质细胞在人类皮层发育过程中能长期维持谷氨酸能神经发生能力。出乎意料的是，这些晚期产生的谷氨酸能神经元表现出深皮层神经元分子特征，可能促进妊娠中期脑板下区的扩张。

该研究为理解人类特异性皮层发育的细胞谱系关系提供了重要依据。
DOI：10.1038/s41586-025-09033-8

8、全皮层原位测序揭示输入依赖性的脑区特性

2024年4月24日，美国、法国以及加拿大的学者联合在Nature期刊上发表了题名为“Whole-cortex in situ sequencing reveals input-dependent area identity”的研究论文，通过运用高通量原位测序技术BARseq，对930万个细胞中的104个细胞类型标记基因进行空间表达分析。

通过单神经元转录组聚类，发现皮质区域身份可通过转录组类型组成准确预测。研究定义了具有相似转录组组成的皮质模块，这些模块与高连接性脑区高度重叠，表明转录组特征与连接性存在共同模块化组织。通过新生期双眼摘除实验，发现视觉输入缺失会导致视觉区细胞类型组成谱向同一模块内邻近脑区偏移，证明外周输入对皮质模块内脑区特异性转录组特征具有锐化作用。

该研究为通过大规模原位测序解析全脑分子架构及其发育机制提供了范例。
DOI：10.1038/s41586-024-07221-6

9、大脑发育与神经炎症的空间动力学

2025年11月5日，美国、瑞典以及新加坡学者联合在Nature期刊上发表了题名为“Spatial dynamics of brain development and neuroinflammation”的研究论文，采用空间三组学测序技术（ATAC–RNA–蛋白、CUT&Tag–RNA–蛋白）与多重免疫荧光成像，构建了小鼠出生后（P0-P21）大脑发育的时空多组学图谱。

研究发现皮层中特定层状转录因子保持染色质可及性的时空持续性；胼胝体区域髓鞘基因呈现动态染色质预激活，且特定投射神经元协调轴突生成与髓鞘形成。在神经炎症模型中，发现与发育过程共享的分子程序：小胶质细胞在炎症病灶核心与远端区域均呈现瞬时激活，同时表现出保守与特异的炎症-消退调控机制。

该研究通过对比人类发育数据，揭示了大脑发育与神经炎症的共同与差异机制，为研究脑功能与疾病提供了多维资源。
DOI：10.1038/s41586-025-09663-y

10、反复头部撞击导致年轻运动员神经元损失与炎症反应

研究显示，长期头部撞击会导致SPP1阳性炎症小胶质细胞活化、血管生成及内皮细胞炎症、星形胶质细胞增生和突触基因表达改变，并引起皮层沟回2/3层神经元显著缺失——这些变化与tau病理无关。研究鉴定出TGFβ1作为介导小胶质细胞-内皮细胞互作的关键信号。这些发现表明，长期头部撞击足以诱导持续性细胞改变，这可能是tau蛋白沉积的基础机制，也为年轻运动员的早期病理提供了分子解释，为慢性创伤性脑病的诊断和治疗策略开发指明了新方向。
DOI：10.1038/s41586-025-09534-6