近日，发表在《Nature Communications》上的一项重磅研究，通过单细胞多组学技术构建了人类大脑皮层的高分辨率图谱，为理解大脑皮层区域特异性的分子驱动机制提供了全新视角。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逻辑长期以来尚不完全明确。

研究团队整合了单细胞转录组（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图谱。研究发现，尽管不同皮层区域的细胞组成具有高度相似性，但在顺式调控元件（CREs）的活性及转录因子（TFs）的结合偏好上存在显著的区域差异。这些差异构成了大脑皮层区域特异性分化的核心驱动力。

实验数据表明，特定的转录因子家族在不同皮层区域表现出高度的空间特异性表达，并与染色质开放区域紧密关联。通过构建基因调控网络，研究人员识别出了一系列关键的调控模块，这些模块不仅参与了神经元的发育过程，还与多种神经精神疾病的易感基因位点高度重叠。这一发现提示，皮层区域特异性的调控失调可能是导致大脑发育障碍及神经退行性疾病的重要病理机制。

此外，该研究还揭示了发育过程中表观遗传景观的动态演变，证明了转录因子如何通过与增强子协同作用，在特定的时空窗口内精确调控下游基因的表达，从而塑造了大脑皮层的复杂结构。该图谱不仅为神经科学领域提供了宝贵的资源，也为未来针对特定脑区的精准医疗干预提供了理论依据。

Journal Reference: Single-cell multiomic human brain atlas reveals regulatory drivers of cortical regionality. Nature Communications.