Phenomics表型组学前沿论坛第十八期“人类脑容量扩增的遗传和分子细胞机制”圆满举办

来源:上海国际人类表型组研究院 发布时间:2022-08-05

2022年8月2日晚,由上海国际人类表型组研究院、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院、中国生物物理学会表型组学分会共同举办的生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛第十八期顺利开讲。

本次论坛特别邀请了上海科技大学生命科学与技术学院执行院长罗振革教授,作了主题为“人类脑容量扩增的遗传和分子细胞机制”的精彩报告。论坛由复旦大学生命科学学院刘铁民教授主持。来自全国的2400余名专家、学者线上参加了本次论坛。

罗振革教授

罗振革教授现任上海科技大学生命科学与技术学院终身教授,执行院长;兼任中国细胞生物学会资深理事,中国神经科学会理事,神经发育与再生分会会长,中国人类表型组研究协作组(HPCC)委员;Journal of Molecular Cell Biology, Neuroscience Bulletin, Molecular Brain等国内外多个学术期刊的编委。罗教授是中国科学院“百人计划”和国家“杰出青年基金”获得者,国家自然科学基金委员会创新研究团队的负责人。获得“中国青年科技奖”、上海市“自然科学牡丹奖”、“张香桐青年神经科学家奖”、“谈家桢生命科学创新奖”、中国科学院“杰出科技成就奖(集体奖)”、“华夏医学科技奖(一等奖)”、和“北京市自然科学(一等奖)”等奖励;入选“上海市优秀学科带头人”、“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“上海市领军人才”,国家“特支计划”(万人计划)科技创新领军人才。他主要研究神经发育与再生,在Nature Cell Biology, Neuron, Developmental Cell, Elife, Science Advances, Nature Communications, PNAS等国际著名学术期刊发表系列研究论文。

刘铁民教授

论坛开始,主持人刘铁民教授代表主办方对莅临的嘉宾及观众表示热烈欢迎,并对论坛的三个主要主办方上海国际人类表型组研究院(IHPI)、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院(HuPI)做了简要介绍,对演讲嘉宾罗振革教授做了隆重介绍。

报告中,罗教授首先指出,智力是人类的重要表型,其背后的神经基础与进化过程值得深究。其次罗教授介绍了大脑皮层的功能,指出脑皮层表面积上升与人类更高的智力水平密切相关,大脑沟回指数越高,皮层表面积越大,同时神经元树突分支及突触密度的上升与大脑运算能力有关。

接着,罗教授介绍了团队在人类大脑皮层扩增的遗传和分子细胞机制方面的研究进展。近几年,其团队特别关注人类特异基因TBC1D3对大脑发育的影响。由于小鼠中没有TBC1D3基因表达,罗教授团队首先通过转基因手段将该基因导入小鼠,发现TBC1D3基因的表达可诱导人类特有的神经干细胞(ORG)在小鼠大脑SVZ区域大量出现,同时还可促进类似沟回形状的结构在运动皮层生成,转基因小鼠体现更强的运动学习能力。通过人脑切片培养,证实TBC1D3基因表达是ORG生成的必要条件之一。

接着,罗教授介绍了团队利用培养的人类脑器官为模型进行的相关研究工作。利用慢病毒载体将TBC1D3基因导入人胚胎干细胞(hESC),而后诱导形成类脑体,发现导入TBC1D3基因的类脑器官更大,且神经干细胞明显增加。进而发现TBC1D3蛋白结合并抑制甲基转移酶G9a的活性, 抑制G9a促进类脑体生长,且神经干细胞和新生神经元数量均增加。利用肽段干预TBC1D3与G9a结合过程,使得培养的类脑器官变小,神经干细胞变少,因此推断TBC1D3可通过结合抑制甲基转移酶G9a的活性来抑制组蛋白甲基化,从而促进类脑器官生长。其实验室还对人脑发育过程中的转录本进行了深入分析,挖掘出多种细胞类型特异的融合转录本,其中CTCL融合转录本与神经前体细胞分化及类脑器官生长紧密相关。

最后,罗教授总结了团队的工作,发现多个基因会通过表观遗传机制影响大脑皮层扩增,这些基因主要在人类神经干细胞增殖分化过程中发挥作用。

在精彩的报告后,罗振革教授还与观众们展开了热烈讨论。观众们非常踊跃地提问,罗教授也对每个问题作了详细的解答。

如有位观众提问:“请问TBC1D3对于神经元的增殖与再生是否具有脑区特异性?”罗教授答复:“我不认为TBC1D3具有脑区特异性,不过由于我们目前的研究只关注了皮层,鉴于目前只能在体外体系进行研究,真正如何影响不同脑区的发育状况还需要逐步探索。”还有位观众提问:“不同人种间TBC1D3对于大脑皮层扩增影响是否有不同?”罗教授答复:“这是很有意思的课题。目前发现非洲人的copy number高,亚洲人与欧洲人的copy number低,但由于不同人种后天的天分可能不同,所以是否有影响还需要进一步研究。”

生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛将持续为大家提供高质量的讲座,第十九期生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛将于8月9号(下周二)晚上20:00-21:30举行,届时将由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所总工程师高山研究员,带来主题为“表观转录调控和肿瘤”的报告。敬请各位同仁关注!

近期新闻