Cell 重磅研究！焦建伟/董骥/李忠秋团队首次绘制人类脑膜发育时空图谱，揭示神经免疫交互新机制

近日，中国科学院动物研究所焦建伟&李忠秋、广州实验室董骥团队在国际顶尖学术期刊《Cell》发表一项重磅研究：首次系统描绘了人类脑膜在妊娠早期至中期的发育全景图，构建了首个人类脑膜发育的时空细胞图谱，不仅揭示了脑膜各层形成不同步的关键细节，更发现了脑膜内特定的免疫细胞如何调控大脑皮层神经元发育的全新机制。这一突破性成果为理解中枢神经系统发育、相关疾病起源及潜在治疗靶点的发现提供了全新框架。

图形摘要

构建发育蓝图：揭示脑膜形成的“时间表”

脑膜是包裹大脑和脊髓的三层保护膜，对中枢神经系统的发育、稳态及功能至关重要。然而，长期以来，人们对人类脑膜自身是如何发育形成的认知仍很模糊。

研究团队利用单细胞时空转录组学技术，精细分析了妊娠第6至23周的人类脑膜样本。研究发现，脑膜的三层结构并非同时形成，而是遵循着明确的时间表：最内层的软脑膜发育最早。团队成功定义了来自三层的、具有特异状态的脑膜成纤维细胞，并发现它们分别高表达与血脑屏障相关、神经递质转运与突触相关以及脂质代谢相关的基因，提示这些细胞在支持神经功能方面扮演着超越结构支撑的多样化角色。

关键发现：脑膜是神经与免疫的“对话平台”

本研究最引人注目的发现，在于揭示了脑膜作为一个活跃的“神经-免疫交互中心”的关键作用。

• 软脑膜主导免疫细胞“招募与布防”：研究发现，软脑膜在免疫细胞，特别是巨噬细胞的募集和空间定位中起着核心作用。其通过分泌信号分子CXCL12，与免疫细胞表面的受体CXCR4结合，从而精准地将巨噬细胞“征召”并定位在软脑膜区域。这首次在时空维度上阐明了脑膜免疫微环境是如何建立的。

• 特异性脑膜巨噬细胞调控大脑发育：研究鉴定出了一类脑膜特有的巨噬细胞群体。其中，表达Trem2的巨噬细胞功能尤为关键。研究表明，这些Trem2+ 巨噬细胞能够反过来调控大脑皮层中Cajal-Retzius细胞的发育。Cajal-Retzius细胞是大脑皮层分层发育的关键“引导者”，这一发现直接将脑膜的免疫状态与大脑皮层的正常构筑联系了起来，打开了理解神经发育障碍的新窗口。

研究意义与未来展望

这项研究构建的时空发育图谱，为未来探索脑膜相关疾病（如脑膜炎、脑膜癌转移、先天性脑发育畸形等）的病理机制提供了珍贵的“正常发育”参照系。所揭示的CXCL12-CXCR4通路、Trem2+巨噬细胞等功能，为靶向调节神经-免疫互作、治疗相关神经系统疾病提供了潜在的新型治疗靶点。（转化医学网360zhyx.com）

原文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00507-6

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