9月2日，杭州華大生命科學(xué)研究院揭牌儀式在杭州舉行。當(dāng)天凌晨，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）以背靠背封面文章的形式發(fā)表了由杭州華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)完成的首個(gè)蠑螈腦再生時(shí)空?qǐng)D譜，這也是全球首個(gè)腦再生時(shí)空?qǐng)D譜。該研究將為認(rèn)知腦結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程提供助力，為神經(jīng)系統(tǒng)的再生醫(yī)學(xué)研究和治療提供新的方向。

《科學(xué)》期刊封面

技術(shù)自主，構(gòu)建全球首個(gè)腦再生時(shí)空?qǐng)D譜

華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)Stereo-seq技術(shù)能夠達(dá)到納米級(jí)亞細(xì)胞分辨率，讓人類首次從時(shí)間和空間維度上，對(duì)生命發(fā)育過程中的基因和細(xì)胞變化過程進(jìn)行超高精度解析。自今年3月以來(lái)，華大的時(shí)空組學(xué)與單細(xì)胞技術(shù)相關(guān)成果已連續(xù)四次在《細(xì)胞》（Cell）、《自然》（Nature）和《科學(xué)》（Science）三大頂級(jí)期刊發(fā)表，在短短半年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了大滿貫。

基于時(shí)空組學(xué)Stereo-seq技術(shù)，杭州華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家單位，在時(shí)空單細(xì)胞分辨率上解析蠑螈腦再生這一過程的重要細(xì)胞類型，并追蹤其細(xì)胞變化的空間軌跡。

本研究中，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了覆蓋6個(gè)發(fā)育重要時(shí)期的蠑螈腦發(fā)育時(shí)空?qǐng)D譜，展示了各類神經(jīng)元的分子特征以及空間分布動(dòng)態(tài)變化，找到蠑螈腦再生過程中的關(guān)鍵神經(jīng)干細(xì)胞亞群，并描繪了此類干細(xì)胞亞群重構(gòu)損傷神經(jīng)元的過程。同時(shí)，通過對(duì)比蠑螈腦發(fā)育和再生過程的神經(jīng)元形成過程，科研人員發(fā)現(xiàn)這一過程在再生與發(fā)育過程中高度相似，提示腦損傷可能誘導(dǎo)了蠑螈神經(jīng)干細(xì)胞逆向轉(zhuǎn)化，回到發(fā)育時(shí)期的年輕化狀態(tài)，以啟動(dòng)再生過程。

《科學(xué)》官網(wǎng)截圖

研究使用的墨西哥鈍口螈是蠑螈的一種，具有強(qiáng)大的再生能力，不僅能夠再生四肢、尾巴、眼睛、皮膚以及肝臟等器官，甚至還可以再生大腦?！跋旙⒌哪X結(jié)構(gòu)與哺乳動(dòng)物具有更高的相似度，它的基因編碼序列與人類極其相似，研究蠑螈腦再生的啟動(dòng)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵基因，或?qū)槿祟惿窠?jīng)系統(tǒng)損傷或退行性疾病的修復(fù)提供重要指導(dǎo)。” 論文的共同通訊作者、杭州華大生命科學(xué)研究院顧穎博士表示。

科研先行，打造杭州生物醫(yī)藥科創(chuàng)高地

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，在杭州市及西湖區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的支持與見證下，杭州華大生命科學(xué)研究院、中科院醫(yī)學(xué)所-杭州華大研究院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、杭州華大研究院-杭州市農(nóng)科院聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室正式揭牌。

杭州華大生命科學(xué)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)劉龍奇表示：“杭州對(duì)華大而言是一個(gè)有著重要意義的城市。2002年，華大在全球率先完成水稻基因組工作框架圖的繪制，并在《科學(xué)》雜志以封面文章的形式發(fā)表，向世界展示了中國(guó)的科研實(shí)力。那是華大首次獨(dú)立完成一個(gè)物種的基因組測(cè)序，當(dāng)時(shí)的華大便是在杭州，今天，又是在《科學(xué)》雜志，我們發(fā)表了全球首個(gè)腦再生時(shí)空?qǐng)D譜，并且?guī)е@一成果重返杭州?！?/p>

據(jù)悉，杭州華大研究院將聚焦生命科學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域前沿方向和關(guān)鍵問題，搭建“五中心三平臺(tái)”，即組學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)、衰老與再生、細(xì)胞干預(yù)、腦科學(xué)五大研究中心，單細(xì)胞時(shí)空組學(xué)、高通量測(cè)序、高通量基因操控三大平臺(tái)。在華大集團(tuán)“基因科技造福人類”的大目標(biāo)下，積極啟動(dòng)和參與前沿大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程，提升我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

本次發(fā)布的研究成果是杭州華大生命科學(xué)研究院的首期成果，論文的共同通訊作者、華大生命科學(xué)研究院院長(zhǎng)徐訊表示，“蠑螈腦發(fā)育及再生時(shí)空細(xì)胞圖譜的構(gòu)建，為我們尋找有效的臨床治療方法，促進(jìn)人類組織器官自我修復(fù)與再生提供了新的方向，也為物種進(jìn)化研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。未來(lái)，我們還將通過時(shí)空多組學(xué)技術(shù)去探究更多器官、更多物種的發(fā)育和再生過程，找到再生過程中的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制，助力人類再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展?！?/p>

本次研究由杭州華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)，聯(lián)合深圳華大生命科學(xué)研究院、青島華大基因研究院、廣東省人民醫(yī)院、華南師范大學(xué)、武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、深圳灣實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)Whitehead生物醫(yī)學(xué)研究所、丹麥哥本哈根大學(xué)等來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、丹麥3個(gè)國(guó)家的17家單位共同合作完成。研究已通過倫理審查，嚴(yán)格遵循相應(yīng)法規(guī)和倫理準(zhǔn)則。實(shí)驗(yàn)使用的墨西哥鈍口螈為實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)而來(lái)。（生物谷 Bioon）