2026年5月29日，Cell在线发表了中国科学院动物研究所焦建伟团队的最新成果——首次描绘出人类脑膜异步发育的规律，揭示脑膜并非简单的“保护套”，而是调控大脑皮层发育的“指挥中心”。从解析多脑区发育的细胞分子基础，到填补血脑屏障功能建立机制的空白，再到揭示脑膜的“指挥中心”角色，焦建伟团队将研究视野从脑实质拓展至脑边界，系统性地描绘出人类脑发育的完整过程。

探索内部规律：解码人脑发育时空特点

要理解大脑如何发育，首先需要看清它的内部世界。2023年12月，焦建伟团队联合广州国家实验室董骥团队、北京大学杜鹏和靳蕾团队，在Cell上发表了人脑多区域时空发育转录规律研究。该研究首次解析了跨时间点最广（妊娠6至23周）、面积最大的人脑多区域发育特征，涵盖22.8万余个细胞，揭示了神经干细胞到功能神经元的区域化特化的规律，并阐明了神经-胶质细胞互作对于神经元区域特化的重要意义。此前，2022年3月，团队还在Cell Stem Cell上发表研究精准揭示了发育中人脑小胶质细胞区域特化和状态转换的时空动力学特征，首次发现小胶质细胞存在“神经元基因富集”与“免疫应答”两条截然不同的命运分支。

同时，另一个关键问题随之浮现：发育中的大脑与血液系统之间的安全隔离如何建立？这就关系到血脑屏障。血脑屏障是维持中枢神经系统稳态的“精密海关”，但其建立机制长期未明。2026年3月，团队在Cell Stem Cell上发表了关于血脑屏障发育的最新研究，填补了血脑屏障功能建立机制的空白—团队探索了妊娠6至21周人类大脑皮层血脑屏障的高分辨率时空发育规律，首次明确人类血脑屏障样转录特征在妊娠第8周启动。更颠覆性的是，团队发现神经细胞（而非传统认为的星形胶质细胞）才是驱动血脑屏障建立的核心调控者，通过“双通路协同”模式主导屏障建成，为靶向血脑屏障治疗重大脑疾病开辟了新方向。

在人脑发育规律探究之外，团队对小胶质细胞与脑血管的关系也展开了深入探索。2026年7月，团队在Nature Neuroscience上发表研究成果，首次在活体层面捕捉到小胶质细胞修剪脑血管的动态过程。研究发现，PD-L1/PD-1信号轴如同“分子开关”，指挥小胶质细胞通过分泌蛋白CD5L精准识别并清除冗余毛细血管，将早期错综复杂的血管网络重塑为高效精简的成熟结构，将小胶质细胞从传统的“免疫监视者”重新定义为脑血管网络构建的主动"修剪师"。

突破外部认知：揭示脑膜的“指挥中心”角色

血脑屏障的谜题刚刚揭开，团队又将目光投向更外侧的结构——包裹大脑的三层脑膜。前两项研究中，小胶质细胞反复以关键调控者身份出现，这让他们对脑膜的被动认知产生了质疑。

2026年5月，团队再次在Cell上发表重磅成果——首次阐述脑膜建立及发育的新机制，并发现脑膜巨噬细胞调控皮层神经元发育。通过对妊娠6至23周人类胚胎的单细胞时空转录组分析，团队首次揭示出人类脑膜发育的重要规律。研究发现三层脑膜发育不同步，软脑膜是最早发育的“先驱”层。更具突破性的是，团队鉴定出一类脑膜特异性的Trem2？巨噬细胞，能够通过CXCL12-CXCR4信号通路调控皮层中Cajal-Retzius细胞的发育，而Cajal-Retzius细胞能引导神经元正确分层。这意味着团队在细胞与分子层面确立了“脑膜免疫-大脑皮层”上行调控轴线，将脑膜从被动“保护套”提升为指挥大脑皮层构筑的关键"调控中枢"。

与此同时，团队还建立了从精准识别、动态解析到靶向干预的基础-转化体系，突破复杂脑疾病标志物联合检测、微量标志物富集等技术瓶颈，拓展了老药新用、细胞移植等干预策略，为重大脑疾病诊疗提供了全新路径。            

深耕脑发育，打造高水平团队

焦建伟研究员是我国脑发育与神经调控领域的核心学术带头人，长期深耕脑发育细胞分子机制及干细胞交叉研究，先后入选多项国家级人才计划、牵头多项重大科研任务：青年科学基金项目（A类）获得者、国务院政府特殊津贴专家；担任国家自然科学基金创新研究群体项目负责人、国家重点研发计划首席科学家、中国科学院战略性先导科技专项总体组总师、中国科学院大学岗位教授、中国科学院特聘研究岗位；现任中国生理学会理事、干细胞专业委员会主任委员，牵头搭建脑发育与干细胞交叉领域交流平台、推动青年人才培养，为我国相关领域的发展作出了实质性贡献。他还倾心打造了一支结构合理、富有活力的科研团队，目前培养博士后和研究生共40多名，已有10多名优秀人才在国内知名高校或研究机构建立独立实验室，为神经科学人才培养和学科传承做出了重要贡献。值得一提的是，上述论文的共同第一作者中，李妍昕现为中国医学科学院基础医学研究所研究员，李忠秋现为郑州大学特聘教授，已成为团队成果产出的中坚力量。

从解析人多脑区发育的细胞分子基础，到填补血脑屏障功能建立机制的空白，再到揭示脑膜的“指挥中心”角色，焦建伟团队以连续的重大成果系统性地推进了人类对脑发育的理解，也显著提升了我国在脑发育领域的国际影响力，为应对人口健康的重大脑疾病挑战奠定了坚实的理论和技术基础。