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哺乳动物新皮层的发育是一个高度有序的多步骤过程，其中神经干细胞的增殖和分化是皮层的发育基础。细胞器作为细胞空间区域化和功能特异化的亚细胞结构单位，在真核细胞有丝分裂时存在很多有趣的细胞器行为，例如新旧中心粒存在极性定位，内质网出现膜扩散屏障，线粒体在不同命运的子细胞分别出现裂变和融合现象。目前人们对细胞器水平的动态变化及其生理意义的认识还很有限，其潜在调控机制还有很多未解之处。
在早期脑发育过程中，需要多个系统协同工作以确保大脑皮层的有序组装，各个系统如何实现精确的自我调节和相互通信是有待解决的重要科学问题。小胶质细胞作为中枢神经系统的固有免疫细胞，为维持自稳态及协调其他系统的发育需要经历一系列的重编程。然而，目前尚不清楚小胶质细胞是否在神经发育的不同阶段进行代谢重编程，以满足大脑有序发育的需求。星形胶质细胞是中枢神经系统的另一类重要胶质细胞，起源于神经元和少突胶质细胞的...
中国科学院动物研究所焦建伟研究组及合作团队解析人脑发育时空图谱及规律（图）
焦建伟 解析 发育时空
2024/2/27
作为人类最复杂的器官，脑在解剖学上被划分为不同的区域，包括端脑（主要由新皮层（Cor）构成），间脑（Dien），中脑（Mid）以及小脑（Cere）等。这些不同脑区具有特殊的输入输出连接，发挥各种重要的功能。在人脑发育过程中，通过内在基因程序产生了复杂的细胞类型。在这些细胞类型中，有些已经有了明确的特征，但还有许多尚待清晰描述。因此，在人类脑区逐渐特化的发育过程中，脑细胞类型的变化特征和空间分布特点...
在人类进化过程中，新皮层的扩张与智力的提高和认知功能的改善密切相关。这种扩张的一个关键方面是大脑皮层沟回的形成，它使扩张的皮质表面积能够适应有限的颅骨空间。这些进化特征主要依赖于多种神经干细胞和祖细胞亚型及其神经源性分裂产生的更多数量的皮层神经元。近年来，许多研究都揭示了外放射状胶质细胞（oRG）与大脑皮层沟回形成有重要的联系，一是因为oRG作为人脑中大量存在的神经前体细胞，增加了神经祖细胞的种类...
中国科学院动物研究所焦建伟研究组揭示胚胎期小胶质细胞稳态调控神经发育的新机制（图）
中国科学院动物研究所 焦建伟 胚胎 小胶质细胞 神经发育 新机制 神经系统 Molecular Psychiatry
2022/8/29
2022年7月20日，中国科学院动物研究所焦建伟研究团队在Molecular Psychiatry发表题为Microglia homeostasis mediated by epigenetic ARID1A regulates neural progenitor cells response and leads to autism-like behaviors的研究论文。该研究揭示了表观遗传因素...
在哺乳动物新皮质发育过程中，神经前体细胞逐渐改变其特征和形态，依次形成神经元，星形胶质细胞和少突胶质细胞。顺序性分化是一种进化机制，神经元和胶质细胞的生成时间受到严格的调控。前期研究表明，神经系统的内外因素影响神经前体细胞神经源性向胶质源性转变。一个潜在的机制是神经前体细胞的内源因素，如神经前体细胞表面受体和转录因子。另一个潜在的机制是外源信号，如神经元分泌的因子。然而，除了神经系统以外，其他系统...
2020年11月3日，中国科学院动物研究所焦建伟研究团队在Advanced Science 发表题为Deficiency of STING-signaling in embryonic cerebral cortex leads to neurogenic abnormalities and autistic-like behaviors的研究论文，发现STING信号调控神经干细胞增殖与分化，该基...
中国科学院动物研究所博士生导师焦建伟研究员（图）
焦建伟 中国科学院动物研究所 博士生导师 研究员 脑发育 疾病机理 干细胞 神经生物学
2020/3/19
焦建伟，博士，中国科学院动物研究所研究员，博士生导师，神经干细胞增殖与分化研究组组长，国家杰出青年科学基金获得者，中组部万人计划领军人才，科技部中青年科技创新领军人才，中科院百人计划入选者，国家重点研发计划首席科学家。实验室主要从事脑发育及疾病机理研究，神经干细胞增殖与分化调控研究，遗传和表观遗传对神经发育调控机制研究，以及神经细胞转分化研究。研究成果发表于国际期刊 Science Advance...
中国科学院动物研究所焦建伟研究组揭示小胶质细胞发育的调控机制（图）
中国科学院动物研究所 焦建伟 小胶质细胞 细胞发育 调控机制
2019/11/28
小胶质细胞是脑中固有的免疫细胞，是脑中重要的免疫防线，保护大脑免受病毒细菌的入侵和破坏。小胶质细胞也在大脑的损伤，炎症和神经退行性疾病方面扮演者重要角色。小胶质细胞除了在成年生理病理条件下发挥作用外，还在在脑发育的整个阶段都发挥着重要作用。小胶质细胞的这些重要作用与其在胚胎大脑皮层中特定的时空分布有关，但是在神经发生过程中小胶质细胞在脑中是如何发育的，神经干细胞是否会影响小胶质细胞的发育目前还不清...
大脑皮层是哺乳动物大脑中高度发达的中枢区域，负责控制认知、记忆、情感行为等重要机体功能。正常胚胎大脑皮层发育对于维持皮层功能十分关键，因此全面深入了解胚胎大脑皮层发育机理及调控机制具有重要意义。胚胎大脑皮层发育过程受到细胞内外多种信号分子的精准调控，以保证大脑正常发育的时序性。而表观遗传调控是皮层发育过程中的关键调控因素。组蛋白伴侣Nap1l1与组蛋白结合参与染色质的组装和去组装，对于染色质结构的...
大脑是一个高度复杂、精密有序的结构，它由多样的神经元以及神经胶质细胞等构成复杂的神经元网络，从而调控语音、情绪、学习、记忆和思维活动等功能。胚胎大脑是研究脑发育机理以及探究某些神经发育疾病的重要模式系统。在胚胎大脑发育过程中，神经元发生（neurogenesis）始于脑室区（ventricular zone，VZ）和脑室下区（subventricular zone，SVZ）的神经前体细胞，通过一定...
近年来，越来越多的研究发现，表观遗传调控对于许多生理过程都发挥着非常重要的作用。HIRA作为组蛋白的分子伴侣，在表观调控中具有不可替代的位置， HIRA与原肠胚的发育、受精、神经转录及可塑性都有着非常密切的关系，并且当它被敲除后会出现胚胎致死的现象。但HIRA在脑发育过程中是否发挥作用一直是没有解决的科学问题。该研究通过体内电转及体外转染的手段，观察HIRA敲低后对于神经前体细胞增殖和分化以及细胞...