2026年5月29日, 医科院基础所李妍昕团队与中国科学院动物研究所焦建伟团队等合作在 Cell 发表了题为“Decoding the spatiotemporal development of human meninges”的重要研究成果。该研究突破性地揭示人脑膜发育的全新时空框架，不同脑膜层功能差异，以及脑膜免疫影响脑发育的关键机制，为更深入理解脑膜发育生物学，脑膜-脑之间互作提供了新的见解，并为脑膜相关疾病的诊断和治疗提供了重要理论基础和潜在靶点。
脑膜不仅是包裹大脑的“保护套”，更是一个参与中枢神经发育的动态微环境。长久以来，受限于其细胞互作的复杂性及静态认知的局限，人类脑膜如何发育及其与脑实质的互动机制一直是未解之谜。
针对这一空白，本研究系统描述了妊娠6至23周的人类脑膜细胞发育的特征，取得三大里程碑式突破：
一是重构发育时序。研究推翻了三层膜同步发育的传统假设，首次清晰揭示了脑膜三层结构的时序性发育规律。人类脑膜的三层结构——硬脑膜、蛛网膜和软脑膜——并非同步形成，其中软脑膜是最早发育的“先驱”层。团队进一步揭示出各层的脑膜成纤维细胞不仅构成结构基础，更主动表达与屏障特性、神经递质转运清除、突触功能调控及脂质代谢密切相关的基因。这一发现从根本上转变了将脑膜视为惰性包裹结构的传统观点，将其重新定义为一个高度分区化、功能活跃的“动态微环境系统”，主动参与并塑造中枢神经系统的发育与稳态。
二是确立免疫调控新轴。 研究揭示了脑膜免疫微环境的精密构建机制：软脑膜通过CXCL12-CXCR4信号通路主动招募并布局特异性常驻巨噬细胞。尤为重要的是，团队首次发现一类Trem2⁺巨噬细胞能直接调控大脑皮层“架构师”——Cajal-Retzius细胞的发育，由此确立了“脑膜免疫细胞-大脑皮层发育”的上行调控轴线，将脑膜从“保护套”提升为指挥皮层构筑的“调控中枢”。
三是拓展领域对脑膜血管及淋巴管系统发育特征的认识。 研究进一步解析了脑膜血管与淋巴管的发育规律，并借助功能实验，揭示了巨噬细胞与内皮细胞通过经典信号通路的密切协作，为理解神经血管单元的构建提供了新视角。
该研究不仅在激烈的国际竞争中率先解码了人类脑膜发育规律，更从机制上解密了脑膜作为免疫活性界面如何与大脑进行“动态对话”。这一成果为理解自闭症、阿尔茨海默病等神经疾病的病理机制开辟了新路径，也为靶向脑膜免疫微环境的创新疗法奠定了理论基础。
中国科学院动物研究所焦建伟研究员、广州国家实验室董骥研究员、郑州大学医学前沿交叉学院与第五附属医院特聘教授李忠秋为本研究的通讯作者。中国医学科学院基础医学研究所李妍昕研究员、李忠秋教授、董骥课题组博士研究生佘勇为该研究的共同第一作者。
李妍昕课题组简介
李妍昕研究员，中国医学科学院基础医学研究所&北京协和医学院基础学院细胞生物学系课题组长、准长聘助理教授、博士生导师。
主要围绕脑发育、神经免疫与疾病机制开展研究，结合单细胞组学、空间转录组、多组学整合、人源模型和功能实验，解析脑发育中的细胞命运、脑区特化、神经免疫互作、脑屏障构建及疾病易感机制。同时，课题组也在拓展 AI 驱动的多模态数据整合，从人脑发育与疾病图谱中发现关键细胞状态、调控网络和新的疾病机制。研究工作以第一作者（含共同）在 Cell, Cell Stem Cell 等知名学术期刊发表SCI论文多篇。
供稿：基础所
