最新发表于《自然》杂志的一项研究揭示，人类大脑在出生前后存在一种神秘的“自我清理”机制，能够清除大量携带突变的神经元。该研究通过对超过 2,300 个神经细胞进行细致分析，发现了这一调节神经元数量及存活筛选的新过程。
胎儿与新生儿大脑的显著差异
这项于 10 月 28 日发表的研究显示，在胎儿发育阶段，超过四分之一的人类大脑取样神经元出现了染色体片段的获得或丢失。然而，这种基因组异常在出生后迅速减少：婴儿大脑中仅有约 6% 的神经元存在此类变异。伦敦大学学院（UCL）神经学家克里斯托斯·普鲁卡基斯 (Christos Proukakis) 指出，幸存下来的神经元可能是在发育过程中保持了最完整基因组的个体。
作为研究第一作者、马萨诸塞州波士顿儿童医院的儿童神经遗传学家 Diane Shao 表示，这一发现揭示了一种调控人类神经元数量以及决定哪些胎儿神经元得以在大脑中存活的新机制。深入理解这一过程，对于解析自闭症谱系障碍 (ASD) 等常见儿童神经疾病具有重要意义。
基于单细胞测序的质量控制机制
既往对小鼠的研究表明，哺乳动物在早期发育过程中会通过激活导致细胞死亡的分子程序来消除多余的脑细胞。为了探究人类大脑的类似机制，Shao 及其团队利用死者的大脑样本进行了分析，重点聚焦于负责记忆、学习和意识等功能的大脑皮层神经元。
研究团队采用单细胞测序技术，专门寻找那些出现拷贝数变异（即增加或失去部分染色体片段）的细胞。尽管胎儿发育过程中存在大量具有此类变异的细胞，但研究人员花费多年时间验证这些结果的真实性。即便使用不同的单细胞测序方法重复实验，结果依然一致：出生后，异常神经元的比例下降了四倍以上。
关于大脑如何区分正常与异常神经元，目前尚不完全清楚。但一个可能的线索是，那些拷贝数较高的脑细胞往往表现出与其他神经元形成连接或突触相关的基因活动异常，这可能触发了其被清除的命运。
