新加坡，2025年11月3日——杜克-新加坡国立大学医学院的科学家及其合作者创建了人类发育大脑最全面的单细胞图谱之一。该图谱几乎捕捉到了每种细胞类型、它们的基因指纹以及它们如何生长和相互作用。它还对生产高质量神经元的最佳实验室方法进行了基准测试，标志着在帕金森病和其他脑部疾病新疗法方面迈出了重要一步。
帕金森病是新加坡第二常见的神经退行性疾病，影响约每1000名50岁以上的人中有3人。这种疾病会损伤中脑多巴胺能神经元——这些细胞释放化学物质多巴胺来控制运动和学习。恢复这些细胞可能有一天有助于缓解震颤和行动能力丧失等症状。
为了更好地了解这些神经元在实验室中生长时的发育过程，杜克-新加坡国立大学团队建立了一个名为BrainSTEM（脑单细胞双层映射）的两步映射框架。与包括悉尼大学在内的合作伙伴一起，他们分析了来自胎儿大脑的近68万个细胞，以绘制整个细胞景观。
第二个高分辨率投影聚焦于中脑——更精确地定位多巴胺能神经元。这一"综合参考图谱"现在为全球科学家提供了一个标准，用于评估中脑模型相对于真实人脑的准确性。
杜克-新加坡国立大学医学院神经科学与行为障碍项目的MD-PhD候选人、论文第一作者之一Hilary Toh博士表示：
"我们基于数据的蓝图帮助科学家生产高产率的中脑多巴胺能神经元，这些神经元能够真实反映人类生物学特征。这种质量的移植物对于提高细胞疗法的有效性并最大限度减少副作用至关重要，为帕金森病患者提供替代疗法铺平了道路。"
这项最近发表在《科学进展》杂志上的研究发现，许多用于培养中脑细胞的方法也会产生来自其他脑区域的不需要的细胞。这表明实验室技术和数据分析都需要改进，以检测和去除这些非目标细胞。
杜克-新加坡国立大学计算生物学中心首席研究科学家、该研究的高级作者John Ouyang博士表示：
"通过以单细胞分辨率绘制大脑图谱，BrainSTEM赋予我们区分甚至细微的非目标细胞群的精度。这种丰富的细胞细节为AI驱动模型提供了关键基础，这些模型将改变我们对患者的分组方式，并为神经退行性疾病设计靶向疗法。"
同样作为论文高级作者的杜克-新加坡国立大学神经科学与行为障碍项目助理教授Alfred Sun补充道：
"BrainSTEM标志着脑部建模的重大进步。通过提供严谨的、基于数据的方法，它将加速帕金森病可靠细胞疗法的开发。我们正在制定新标准，以确保下一代帕金森病模型真正反映人类生物学。"
该团队将把他们的脑图谱作为开源参考提供，并将多层映射过程作为现成的软件包提供。由于BrainSTEM是一个可以应用于筛选大脑中任何细胞类型的框架，全球实验室都可以部署它来加深洞察、优化工作流程并加速神经科学领域的发现。
杜克-新加坡国立大学研究高级副院长Patrick Tan教授表示：
"这项研究重新定义了基准——将多层映射确立为捕捉复杂生物系统中细胞细节的必要手段。通过揭示人类中脑如此详细的发育过程，我们将加速帕金森病研究和细胞疗法，为患者提供更好的护理并带来希望。"
这项研究得到了包括USyd-NUS启动基金和杜克-新加坡国立大学帕金森病研究基金在内的项目支持，后者由伊达·C·莫里斯·法尔克基金会慷慨捐赠。
杜克-新加坡国立大学是医学研究和教育的领导者，致力于通过创新科学发现改善患者护理。这项研究是其持续努力的一部分，旨在深化对人类大脑中基本机制的理解，以创建新的治疗方法，特别是针对神经系统疾病患者。
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