加州大学洛杉矶分校领导的一项研究为人类大脑发育过程中基因调控的变化提供了见解。它演示说明了染色质的三维结构所起的关键作用，染色质由蛋白质和DNA组成。这项研究为早期大脑发育如何影响一生的心理健康提供了新的视角。
来自索尔克研究所、加州大学圣地亚哥分校、首尔国立大学的研究人员。加州大学洛杉矶分校和加州大学旧金山分校的罗崇远和梅塞德斯·帕雷德斯进行了这项研究，并发表在《自然》杂志上。
这项研究首次绘制了前额叶皮层和海马区的DNA变化图谱，这两个区域对记忆、学习和情绪控制至关重要。这些区域经常与精神分裂症和自闭症等疾病有关。
研究人员通过一个在线平台公开了该数据资源，旨在成为科学家将与这些疾病相关的遗传变异与最易受其影响的基因、细胞和发育阶段联系起来的有用工具。
罗也是加州大学洛杉矶分校Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的成员。
研究小组通过使用单核甲基测序和染色质构象捕获(或snm3C-seq)创建了该图谱，这是一种最先进的测序技术，由罗在加州大学洛杉矶分校Broad干细胞研究中心流式细胞术核心的帮助下创建并扩展。
利用这种方法，科学家们可以同时研究在单细胞水平上控制基因表达的两种表观遗传过程:甲基化(DNA的化学修饰)和染色质构象(染色体紧密折叠以适应细胞核的三维排列)。
要了解这一通路的缺陷如何导致神经精神疾病，就需要了解这两种调节因子如何作用于影响发育的基因。
Chongyuan Luo说:“我们已经确定的绝大多数致病变异都位于染色体上的基因之间，所以要知道它们调节哪些基因是具有挑战性的。通过研究DNA如何在单个细胞内折叠，我们可以看到遗传变异与某些基因的联系，这可以帮助我们确定最容易受到这些条件影响的细胞类型和发育时期。”
罗崇远同时也是美国加州大学人类遗传学系的助理教授。
例如，两岁及两岁以上的儿童经常被诊断出患有自闭症谱系疾病，但如果科学家能够更多地了解自闭症的遗传易感性以及它如何影响发育，他们可能能够制定干预计划，帮助减少自闭症的症状，比如在大脑仍在发育的时候沟通困难。
在检查了53000多个来自怀孕中期到成年捐赠者的脑细胞后，研究小组发现，在关键的发育窗口，基因调控发生了显著变化。
研究人员能够非常完整地描绘出发生在人类大脑发育关键时间点的巨大基因重组，因为他们能够捕捉到如此广泛的发育阶段。
怀孕最活跃的时期之一是在中期左右。在妊娠早期和中期，被称为放射状胶质细胞的神经干细胞发育出数十亿个神经元。然而，在这一点上，它们停止产生神经元，开始形成支持和保护神经元的神经胶质细胞。
与此同时，新生成的神经元生长，获得执行特定任务所需的特性，并创建沟通所需的突触连接。
研究人员声称，早期的研究忽视了这一发育阶段，因为这个时代的脑组织稀缺。
这一结果也可能影响基于干细胞的模型的发展，用于研究大脑发育和疾病，如脑类器官。科学家们可以使用新的地图作为标准，以确保这些模型忠实地代表了人类大脑的发展。
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希望本篇文章《早期大脑发育对心理健康的重要影响及其机制探讨》能对你有所帮助！
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