单核表观基因组图谱：成体人脑的基因开关示意图，展示了基因（灯泡）在人类大脑中被开启（发光）或关闭，受单个神经细胞中由组蛋白激活或抑制标记控制的表观遗传（光）开关电路调控。图片来源：Amagoia Agirre
卡罗林斯卡学院的研究人员创建了首个详细图谱，揭示了成体人脑和脊髓中单个细胞的基因活动如何被调控。这项发表在《自然-神经科学》上的研究表明，形成大脑绝缘髓鞘的少突胶质细胞，在相关基因不再活跃后很长一段时间内，仍保留着发育程序的“表观遗传记忆”。
在每个细胞内，DNA与组蛋白紧密包裹在一起。基因的开启或关闭取决于这种包装的开放程度，以及组蛋白上可促进或阻断基因活性的化学修饰。
在这项新研究中，研究人员使用了先进的表观基因组技术，包括单核ATAC测序和一种名为nanoCUT&Tag的双重组蛋白分析方法，分析了来自中枢神经系统多个区域的数十万个单个细胞。
鉴定出一个此前未知的DNA区域
“同时获得染色质可及性和组蛋白水平的单细胞分辨率信息，有助于理解成体人脑中基因激活与抑制的逻辑，”通讯作者、卡罗林斯卡学院医学生物化学与生物物理学系的Gonçalo Castelo-Branco教授表示。
该图谱使研究团队能够鉴定出一个此前未知的DNA区域，该区域有助于调控Sox10的活性，Sox10是决定少突胶质细胞身份的关键基因。
研究还发现，成体少突胶质细胞在HOX基因簇（对早期发育至关重要的基因）上保留表观遗传标记，尽管这些基因在成熟细胞中并不活跃。
“这种发育状态的‘表观遗传记忆’可能使成体少突胶质细胞在需要时（例如再生过程中）快速激活发育基因，但也可能使其更容易发生恶性转化，”该研究的第一作者Mukund Kabbe博士说。
出版详情：
Mukund Kabbe等人，《单核表观基因组分析揭示成体人类中枢神经系统的发育程序表观遗传记忆》，《自然-神经科学》（2026）。DOI: 10.1038/s41593-026-02208-0
期刊信息：《自然-神经科学》
关键医学概念：少突胶质细胞
临床分类：神经病学、临床遗传学
提供：卡罗林斯卡学院
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