杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员与国际合作者一起，制作了迄今为止最详细的人类发育大脑单细胞图谱之一。该图谱编录了几乎所有类型的大脑细胞，记录了它们的遗传特征，并展示了它们如何生长和相互通讯。它还为帕金森病和其他神经系统疾病的新疗法评估了用于生成高质量神经元的领先实验室技术。帕金森病会破坏中脑多巴胺能神经元。更好地理解多巴胺能神经元在实验室培养时如何形成，研究团队开发了一个称为BrainSTEM的两步映射系统。研究人员检查了胎儿大脑近68万个细胞，使他们能够以非凡的细节绘制大脑的完整细胞景观。映射过程的第二阶段聚焦于中脑，并以更高的精度识别多巴胺能神经元。这一“综合参考图谱”为世界各地的研究人员提供了一个可靠的基准，将实验室培养的中脑模型与真实的人类大脑进行比较。研究还揭示了一个重大挑战：许多现有的培养中脑细胞的方法被发现无意中产生了来自大脑其他部分的细胞。这些结果强调需要改进实验室方案和数据分析工具，以便更有效地识别和去除脱靶细胞。研究团队计划将大脑图谱作为开源资源发布，并将多级映射工作流作为即用型软件包提供。

参考文献

Toh, H. S. Y., Sun, A. X., Ouyang, J. F. et al. (2025). BrainSTEM: A single-cell multiresolution fetal brain atlas reveals transcriptomic fidelity of human midbrain cultures. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adu7944

该研究通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学技术，构建了人类胎儿中脑发育的高分辨率单细胞图谱（BrainSTEM）。该图谱揭示了中脑多巴胺能神经元的分子分化轨迹和异质性，并以此为标准评估了现有体外分化方案，发现部分方案存在脱靶或成熟度不足的问题。研究团队来自杜克-新加坡国立大学医学院等机构。