2024年5月1日，瑞典卡罗琳斯卡医学院、荷兰阿姆斯特丹自由大学、美国洛克菲勒大学、英国剑桥大学等机构在期刊Nature上发表了题为Chromatin accessibility during human first-trimester neurodevelopment的文章，揭示人类孕早期神经发育期间的染色质可及性。
人类大脑的发育是通过由转录因子表达和染色质可及性变化诱导的一系列精确组织的模式化事件来实现的。尽管已经在单细胞分辨率下描述了发育中大脑的基因表达，但类似的染色质可及性图谱主要关注前脑。
该研究描述了在孕早期（怀孕后6-13周）整个发育中的人类大脑的染色质可及性和配对的基因表达（scRNAseq+scATAC)。研究人员定义了135个簇，并使用多组学测量将候选顺式调控元件与基因表达联系起来。可及区域的数量随着年龄和神经元分化的增加而增加。使用卷积神经网络，研究人员在增强子中鉴定了推测的功能转录因子结合位点，这些增强子特征化了神经元亚型。研究人员应用这个模型来阐明与ESRRB相关的顺式调控元件，以阐明其在Purkinje（浦肯野）细胞谱系中的激活机制。
最后，通过将疾病相关的单核苷酸多态性与顺式调控元件联系起来，研究人员在几种疾病中验证了推测的病理机制，并确定中脑来源的GABA能神经元对重性抑郁障碍相关突变最为敏感。该研究为孕早期大脑细胞类型的出现提供了关键基因调控机制的更详细视图，并为未来与人类神经发育相关的研究提供了全面参考。
