大腦是哺乳動(dòng)物體內(nèi)最復(fù)雜的器官，擁有多種生理功能和復(fù)雜的細(xì)胞組織,。腦科學(xué)被認(rèn)為是人類(lèi)科學(xué)最后的前沿,，近些年來(lái),，對(duì)大腦的研究不斷取得重要成果。
今天 Science 雜志發(fā)表了瑞典卡羅林斯卡學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)一份關(guān)于大腦中所有蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜的重磅成果,。為了增加對(duì)大腦及大腦疾病的神經(jīng)生物學(xué)的基本了解,，研究人員對(duì)人、豬和小鼠大腦的主要區(qū)域進(jìn)行了全面的轉(zhuǎn)錄組分析,。通過(guò)對(duì)三種哺乳動(dòng)物大腦中 RNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)的全局分析和對(duì)比區(qū)域表達(dá)譜,，研究人員報(bào)告了三個(gè)哺乳動(dòng)物物種之間蛋白質(zhì)表達(dá)水平的相似性和差異。大腦是我們身體結(jié)構(gòu)和功能最復(fù)雜的器官,。瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)繪制的新大腦圖譜資源基于對(duì)涵蓋 27 個(gè)大腦區(qū)域的近 1900 個(gè)大腦樣本的分析,，將來(lái)自人腦的數(shù)據(jù)與來(lái)自豬和小鼠大腦的相應(yīng)信息相結(jié)合。該項(xiàng)目的順利進(jìn)行得益于人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜（HPA）項(xiàng)目發(fā)布的最新數(shù)據(jù)庫(kù),，該數(shù)據(jù)庫(kù)位于瑞典的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（SciLifeLab）,，該實(shí)驗(yàn)室是與 KTH 皇家理工學(xué)院、Karolinska 研究所,、斯德哥爾摩大學(xué)和烏普薩拉大學(xué)聯(lián)合成立的一個(gè)研究中心,。該項(xiàng)目也與中國(guó)深圳和青島的華大基因研究中心以及丹麥的奧胡斯大學(xué)合作,。來(lái)源：人類(lèi)蛋白質(zhì)組官網(wǎng)
開(kāi)放存取數(shù)據(jù)庫(kù)為醫(yī)學(xué)研究人員提供了前所未有的資源,，可加深他們對(duì)神經(jīng)生物學(xué)的理解，并開(kāi)發(fā)針對(duì)精神疾病和神經(jīng)疾病的新型,、更有效的治療和診斷方法,。KTH 皇家理工學(xué)院蛋白質(zhì)科學(xué)系教授、卡羅琳斯卡研究所神經(jīng)科學(xué)系客座教授,、人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜工作負(fù)責(zé)人 Mathias Uhlén 表示：“正如預(yù)期的那樣,，哺乳動(dòng)物之間共享了大腦的藍(lán)圖，但是新的圖譜還揭示了人,、豬和老鼠的大腦之間有趣的差異,。”在該研究中,，小腦是大腦最令人關(guān)注的區(qū)域,。在該區(qū)域研究人員發(fā)現(xiàn)了許多高表達(dá)水平的蛋白質(zhì)，包括一些與支持小腦在情緒處理中作用的精神疾病相關(guān)的蛋白質(zhì),。卡羅林斯卡學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系研究員,、該論文的第一作者 Evelina Sj?stedt 博士表示：“另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，大腦的不同細(xì)胞類(lèi)型與周?chē)鞴俟蚕硖囟ǖ牡鞍踪|(zhì),。例如,，星形細(xì)胞，即 ' 過(guò)濾 ' 大腦細(xì)胞外環(huán)境的細(xì)胞,，與肝臟中過(guò)濾血液的細(xì)胞共享許多轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和代謝酶,?！?/span>全基因組轉(zhuǎn)錄組分析揭示哺乳動(dòng)物大腦區(qū)域和物種特異性的表達(dá)（來(lái)源：Science）
在比較負(fù)責(zé)神經(jīng)元之間通信的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)時(shí)，可以確定物種之間的一些明顯差異,。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜大腦輪廓研究小組負(fù)責(zé)人,，卡羅林斯卡研究所神經(jīng)科學(xué)系研究員 Jan Mulder 博士說(shuō)：“神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的一些分子成分，特別是對(duì)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽有反應(yīng)的受體,，在人和小鼠中表現(xiàn)出不同的模式,。這意味著在選擇動(dòng)物作為人類(lèi)精神和神經(jīng)疾病的模型時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎行事。”哺乳動(dòng)物大腦解剖區(qū)域的全基因組轉(zhuǎn)錄組分析（來(lái)源：Science）三種哺乳動(dòng)物大腦表達(dá)的區(qū)域比較（來(lái)源：Science）小鼠大腦區(qū)域轉(zhuǎn)錄組,、原位雜交和免疫熒光數(shù)據(jù)比較（來(lái)源：Science）哺乳動(dòng)物大腦區(qū)域表達(dá)的物種比較（來(lái)源：Science）哺乳動(dòng)物大腦中細(xì)胞識(shí)別基因的表達(dá)譜（來(lái)源：Science）大腦區(qū)域基因表達(dá)與全身表達(dá)的比較（來(lái)源：Science）大腦皮層 420 個(gè)腦細(xì)胞類(lèi)型特征基因的表達(dá)情況（來(lái)源：Science）
關(guān)于人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜蛋白質(zhì)是生命的基本組成部分,。但蛋白質(zhì)常因定位錯(cuò)誤或異位表達(dá)而導(dǎo)致疾病，因此解決所有人類(lèi)蛋白質(zhì)在器官,、組織,、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平上的空間分布將大大提高我們對(duì)人類(lèi)健康和疾病生物學(xué)的理解。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜計(jì)劃是 2003 年在瑞典啟動(dòng)的一個(gè)項(xiàng)目,，旨在利用多種組學(xué)技術(shù)（包括基于抗體的成像,，基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)）的整合來(lái)繪制細(xì)胞,、組織和器官中所有人類(lèi)蛋白質(zhì)的圖譜生物學(xué),。自從人類(lèi)基因組測(cè)序完成以來(lái)，人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜（HPA）計(jì)劃最終的目標(biāo)是了解約 20000 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的動(dòng)態(tài)表達(dá),，并生成人類(lèi)蛋白質(zhì)組圖譜,。“圖譜” 是指對(duì)某一主題有全面了解的圖片或圖表的集合，完成人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜的目標(biāo)是揭示每個(gè)人類(lèi)蛋白質(zhì)在不同人類(lèi)組織,、癌癥類(lèi)型和細(xì)胞系中的空間分布和表達(dá),。這種圖譜的方式允許觀察單個(gè)蛋白質(zhì)和屬于器官和細(xì)胞器等結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)列表，或根據(jù)表達(dá)水平和組織分布對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類(lèi),。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜項(xiàng)目最初位于瑞典,，由斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院、烏普薩拉大學(xué),、烏普薩拉阿卡德米斯卡大學(xué)醫(yī)院以及最近設(shè)在烏普薩拉和斯德哥爾摩的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室共同努力,，如今已經(jīng)與印度、韓國(guó),、日本,、中國(guó)、德國(guó),、法國(guó),、瑞士、美國(guó)、加拿大,、丹麥,、芬蘭、荷蘭,、西班牙和意大利的機(jī)構(gòu)進(jìn)行正式合作,。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜網(wǎng)站的第一版于 2005 年啟動(dòng)，由基于大約 700 種抗體的蛋白質(zhì)表達(dá)數(shù)據(jù)組成,。從那時(shí)起,，每個(gè)新版本都為網(wǎng)站提供了更多數(shù)據(jù)以及新功能，目前該網(wǎng)站已經(jīng)更新到第 19 版,，提供了約 17085 組基因和 26371 組抗體,。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜由六個(gè)獨(dú)立的部分組成，分為組織圖譜,、細(xì)胞圖譜,、病理圖譜、腦圖譜,、血液圖譜和代謝圖譜,，每個(gè)部分重點(diǎn)關(guān)注人類(lèi)蛋白質(zhì)的全基因組分析的特定方面。十多年來(lái),，人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜（HPA）已成為研究人類(lèi)組織和細(xì)胞中蛋白質(zhì)定位和表達(dá)的重要工具,。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜的核心是其獨(dú)特的抗體收集，用于通過(guò)免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)定位整個(gè)人類(lèi)蛋白質(zhì)組,。通過(guò)這些方法,，產(chǎn)生了超過(guò) 1000 萬(wàn)張顯示單細(xì)胞水平蛋白質(zhì)表達(dá)模式的圖像,。人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜計(jì)劃也已經(jīng)為人類(lèi)生物學(xué)和疾病領(lǐng)域的數(shù)千篇出版物做出了貢獻(xiàn),，由于其對(duì)人類(lèi)發(fā)展的根本重要性，被 ELIXIR 組織（www.elixir-europe.org）選為歐洲核心資源,，因?yàn)樗鼘?duì)廣泛的生命科學(xué)界十分重要,。同時(shí)人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜知識(shí)資源中的所有數(shù)據(jù)都是開(kāi)放訪問(wèn)的，允許學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的科學(xué)家自由地使用這些數(shù)據(jù)來(lái)探索人類(lèi)蛋白質(zhì)組,。https://science./content/367/6482/eaay5947人類(lèi)蛋白質(zhì)圖譜計(jì)劃網(wǎng)址：https://www./emb_releases/2020-03/ki-osc030320.phpThul, Peter & Lindskog, Cecilia. (2017). The Human Protein Atlas - A spatial map of the human proteome. Protein Science. 27. 10.1002/pro.3307.
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