近日，发表于《自然·通讯》的一项前沿研究利用单细胞多组学技术，构建了人类大脑皮层的高分辨率细胞与调控图谱，深入解析了大脑皮层区域特异性的分子驱动机制。大脑皮层的区域化是人类高级认知功能的基础，但其背后的表观遗传调控机制长期未被充分阐明。

研究团队整合了单细胞转录组测序（scRNA-seq）与单细胞染色质开放性测序（scATAC-seq）数据，系统性地绘制了人类大脑皮层不同区域的细胞类型分布图谱。结果显示，尽管不同皮层区域的细胞组成高度相似，但顺式调控元件（CREs）的活性及转录因子（TFs）结合偏好存在显著的区域特异性差异，这些差异构成了大脑皮层区域特异性发育的核心驱动力。

进一步实验揭示，特定转录因子家族在不同皮层区域表现出高度空间特异性表达，且与染色质开放区域紧密相关。通过构建基因调控网络，研究识别出多个关键调控模块，这些模块不仅参与神经元发育，还与多种神经精神疾病的易感基因位点高度重叠。该发现提示，皮层区域特异性调控失衡可能是大脑发育障碍及神经退行性疾病的重要病理机制。

此外，研究还揭示了发育过程中表观遗传景观的动态变化，证明转录因子通过与增强子协同作用，在特定时空窗口内精确调控下游基因表达，塑造了大脑皮层复杂的结构与功能。该单细胞多组学图谱不仅为神经科学领域提供了宝贵资源，也为未来针对特定脑区的精准医疗干预奠定了理论基础。

参考文献：Single-cell multiomic human brain atlas reveals regulatory drivers of cortical regionality. Nature Communications.