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售后服务上门服务电话,智能分配单据:中国科研团队首次构建“活化石”七鳃鳗全脑3D图谱
昆明6月19日电 (记者 韩帅南)近日,中国科学院昆明动物研究所宿兵团队联合华大生命科学研究院和辽宁师范大学研究团队,首次构建七鳃鳗全脑三维空间单细胞图谱,相当于绘制了一张详细的空间“地图”。借助这张“地图”,研究人员得以重建脊椎动物脑的部分祖先特征,并揭示神经元和脑结构在5亿年演化过程中的重要创新。
复杂的大脑,是脊椎动物区别于无脊椎动物的关键标志,也是各种行为和认知能力的基础。为研究脊椎动物最早的脑,科学家把目光投向了一种古老的脊椎动物——七鳃鳗(lamprey)。它是现存少数几类没有上下颌的脊椎动物代表,大约在4.5亿年前与包括人类在内的有颌类脊椎动物的祖先分道扬镳。更难得的是,它的核心形态特征在化石记录中保持约3.6亿年几乎不变,堪称“活化石”物种,因此也被认为是重建脊椎动物脑祖先状态的关键类群。
雷氏七鳃鳗实拍图。中国科学院昆明动物所 供图研究人员把七鳃鳗与小鼠的脑图谱一起比较,发现即使相隔数亿年的两种动物,多个脑区的功能、基因表达都高度相似:在嗅球神经发生轨迹、延脑分节区域以及不同脑区核心细胞类型等方面也具有显著保守性。
这说明,早在脊椎动物共同祖先身上,大脑可能已具备分区明确、分子表达谱复杂的脑结构。与此同时,研究还发现七鳃鳗在端脑、中脑和延脑等区域存在明显的谱系特异细胞类型及空间分布模式。例如,七鳃鳗特有的中脑神经元(MidNeuron)和延脑中体积巨大的穆勒细胞(Müller cell),以及在哺乳动物中出现的大脑皮层精细的分层结构,均反映出脊椎动物不同演化谱系独特的脑分化轨迹。
为更进一步研究神经元是如何在不同脊椎动物中演化的,研究汇集了斑马鱼、龟、蜥蜴、斑马雀、鸽子、小鼠和猕猴等代表性脊椎动物的组学数据,通过系统的跨物种比较分析,揭示了脊椎动物神经元演化中具有“兼职”与“专职”两种不同的演化模式。大脑里的神经元大致分为两类:让信号“加速”的兴奋性神经元,和给信号“踩刹车”的抑制性神经元,通常一类细胞只做一件事。
此外,针对长期存在争议的脊椎动物小脑起源问题,研究人员在七鳃鳗“小脑样区域”中鉴定出一类与斑马鱼小脑中间神经元分子特征高度相似的细胞。这一发现表明,七鳃鳗脑中可能已经存在一个雏形小脑:没有分层且弥散分布、以类小脑中间神经元为主。这一小脑雏形,可能为后续有颌类层状精细化小脑结构的演化奠定了基础。这一发现也为长期存在争议的小脑起源问题提供了新分子证据。
该研究重建了脊椎动物脑演化的重要祖先特征,为理解复杂脑结构如何产生和演化提供了新的视角,随着空间组学技术的发展,有望成为未来研究脑演化的重要参考资源。
该研究成果以封面论文的形式发表在Science上。中国科学院昆明动物研究所博士研究生吴海旭、杭州华大生命科学研究院副院长陈铎元、辽宁师范大学副教授李军、华大生命科学研究院博士研究生周涛和副研究员庄镇堃为共同第一作者;中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵、华大生命科学研究院研究员刘石平、辽宁师范大学教授逄越为共同通讯作者。(完)
昨日行业协会披露最新报告中国科研团队首次构建“活化石”七鳃鳗全脑3D图谱
昆明6月19日电 (记者 韩帅南)近日,中国科学院昆明动物研究所宿兵团队联合华大生命科学研究院和辽宁师范大学研究团队,首次构建七鳃鳗全脑三维空间单细胞图谱,相当于绘制了一张详细的空间“地图”。借助这张“地图”,研究人员得以重建脊椎动物脑的部分祖先特征,并揭示神经元和脑结构在5亿年演化过程中的重要创新。
复杂的大脑,是脊椎动物区别于无脊椎动物的关键标志,也是各种行为和认知能力的基础。为研究脊椎动物最早的脑,科学家把目光投向了一种古老的脊椎动物——七鳃鳗(lamprey)。它是现存少数几类没有上下颌的脊椎动物代表,大约在4.5亿年前与包括人类在内的有颌类脊椎动物的祖先分道扬镳。更难得的是,它的核心形态特征在化石记录中保持约3.6亿年几乎不变,堪称“活化石”物种,因此也被认为是重建脊椎动物脑祖先状态的关键类群。
雷氏七鳃鳗实拍图。中国科学院昆明动物所 供图研究人员把七鳃鳗与小鼠的脑图谱一起比较,发现即使相隔数亿年的两种动物,多个脑区的功能、基因表达都高度相似:在嗅球神经发生轨迹、延脑分节区域以及不同脑区核心细胞类型等方面也具有显著保守性。
这说明,早在脊椎动物共同祖先身上,大脑可能已具备分区明确、分子表达谱复杂的脑结构。与此同时,研究还发现七鳃鳗在端脑、中脑和延脑等区域存在明显的谱系特异细胞类型及空间分布模式。例如,七鳃鳗特有的中脑神经元(MidNeuron)和延脑中体积巨大的穆勒细胞(Müller cell),以及在哺乳动物中出现的大脑皮层精细的分层结构,均反映出脊椎动物不同演化谱系独特的脑分化轨迹。
为更进一步研究神经元是如何在不同脊椎动物中演化的,研究汇集了斑马鱼、龟、蜥蜴、斑马雀、鸽子、小鼠和猕猴等代表性脊椎动物的组学数据,通过系统的跨物种比较分析,揭示了脊椎动物神经元演化中具有“兼职”与“专职”两种不同的演化模式。大脑里的神经元大致分为两类:让信号“加速”的兴奋性神经元,和给信号“踩刹车”的抑制性神经元,通常一类细胞只做一件事。
此外,针对长期存在争议的脊椎动物小脑起源问题,研究人员在七鳃鳗“小脑样区域”中鉴定出一类与斑马鱼小脑中间神经元分子特征高度相似的细胞。这一发现表明,七鳃鳗脑中可能已经存在一个雏形小脑:没有分层且弥散分布、以类小脑中间神经元为主。这一小脑雏形,可能为后续有颌类层状精细化小脑结构的演化奠定了基础。这一发现也为长期存在争议的小脑起源问题提供了新分子证据。
该研究重建了脊椎动物脑演化的重要祖先特征,为理解复杂脑结构如何产生和演化提供了新的视角,随着空间组学技术的发展,有望成为未来研究脑演化的重要参考资源。
该研究成果以封面论文的形式发表在Science上。中国科学院昆明动物研究所博士研究生吴海旭、杭州华大生命科学研究院副院长陈铎元、辽宁师范大学副教授李军、华大生命科学研究院博士研究生周涛和副研究员庄镇堃为共同第一作者;中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵、华大生命科学研究院研究员刘石平、辽宁师范大学教授逄越为共同通讯作者。(完)
周晖杭州师范大学附属医院血液内科副主任
对老年人来说,身体的不适往往像一团乱麻。有些症状既像是脑袋的问题,又像是心脏的问题,也可能是单纯的“上年纪了”。
今年2月,刚过完年没多久,70岁的李大伯就觉得不对劲。整个人头晕沉沉的,身上没力气,尤其是两条腿,酸胀不适,走起路来深一脚浅一脚,像踩在棉花上。
家人的反应很迅速,带着老人直奔附近医院。由于症状主要体现在头晕和下肢无力,大家首先想到的自然是神经系统的问题。
医生安排了详尽的头颅磁共振(MRI),检查发现患者“颅内多发腔隙灶,部分VR间隙扩大,部分软化灶周围胶质增生……”。
看着这些复杂的名词,家属很紧张。但医生解释说,通俗地讲这叫“老年脑”,就像脸上长皱纹一样,是脑血管老化的表现。虽然有陈旧的小问题,但并没有发现急性的脑梗死。
既然是“脑血管老化”,那就养着吧,于是李大伯带了一堆营养神经的药回家了。
然而,一个月过去了,药吃了不少,大爷的头晕和腿酸却一点没见好,反而脸色越来越差,连下楼遛弯的力气都没了。
时间来到3月18日,因为病情迟迟不见好转,李大伯在社区医院做了一次基础体检,没想到血常规化验结果令社区医生大吃一惊。血红蛋白(Hb):48g/L!
要知道,成年男性的血红蛋白标准线是120g/L。48g/L意味着李大伯身体里超过一半血液都“消失”了,属于重度贫血。
原来,大伯的“头晕、乏力、腿酸”,根本不是因为脑子里的那些“腔隙灶”,而是因为严重的缺血缺氧——大脑和肌肉没有足够的氧气,当然会晕,当然会酸。
带着这张红色的警报单,李大伯来到了我的诊室。确诊“缺铁性贫血”很容易,但这只是表象,问题的关键是:血到底去哪了?是造血造不出来(骨髓问题),还是血偷偷漏掉了(失血问题)?
结合大伯的年龄,我更倾向于后者,而消化道,正是最常见的隐秘失血点。果然,经胃肠镜检查,在患者右半结肠发现了一个肿块,病理证实为结直肠癌。
右半结肠癌(盲肠、升结肠)的特点就是“隐蔽”。因为这里肠腔宽大,肿瘤不容易堵塞肠道(不像左半结肠癌容易便秘、梗阻),它的主要表现就是慢性出血。血一点点流,人慢慢适应,直到血红蛋白低到一定程度,身体彻底扛不住了,才表现出头晕腿软。
好在发现得不算太晚,癌症分期为Ⅱ期。我们医院胃肠肝胆胰脾外科李国梁主任医师顺利为大伯做了肿瘤切除手术。
术后,为了防止复发,李大伯配合进行了8个疗程的化疗。前几天复查时,他的各项指标都非常平稳,血红蛋白也早就升回了正常值。
现在,他说话中气十足,那股“头晕腿酸”的劲儿,早就烟消云散了。
上了年纪,做磁共振查出“腔隙灶”“脑萎缩”“VR间隙”是非常普遍的。如果医生说这些是陈旧性的,而此时老人又有严重的头晕乏力,千万别只盯着脑子治,这可能不是导致当前症状的“元凶”。老年人(尤其是男性)如果出现不明原因的缺铁性贫血,哪怕大便看起来颜色正常,也一定要查肠镜。这往往是肿瘤唯一的报警信号。如果你感觉哪里都不舒服,却查不出大毛病,查个血常规永远是性价比最高的选择。