大脑是哺乳动物体内最复杂的器官，拥有多种生理功能和复杂的细胞组织。脑科学被认为是人类科学最后的前沿，近些年来，对大脑的研究不断取得重要成果。今天Science杂志发表了瑞典卡罗林斯卡学院研究团队一份关于大脑中所有蛋白质表达图谱的重磅成果。为了增加对大脑及大脑疾病的神经生物学的基本了解，研究人员对人、猪和小鼠大脑的主要区域进行了全面的转录组分析。
通过对三种哺乳动物大脑中RNA和蛋白质表达的全局分析和对比区域表达谱，研究人员报告了三个哺乳动物物种之间蛋白质表达水平的相似性和差异。
瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员领导绘制的新大脑图谱资源基于对涵盖27个大脑区域的近1900个大脑样本的分析，将来自人脑的数据与来自猪和小鼠大脑的相应信息相结合。
该项目的顺利进行得益于人类蛋白质图谱（HPA）项目发布的最新数据库，该数据库位于瑞典的生命科学实验室（SciLifeLab），该实验室是与KTH皇家理工学院、Karolinska研究所、斯德哥尔摩大学和乌普萨拉大学联合成立的一个研究中心。该项目也与中国深圳和青岛的华大基因研究中心以及丹麦的奥胡斯大学合作。
KTH皇家理工学院蛋白质科学系教授、卡罗琳斯卡研究所神经科学系客座教授、人类蛋白质图谱工作负责人Mathias Uhlén表示：“正如预期的那样，哺乳动物之间共享了大脑的蓝图，但是新的图谱还揭示了人、猪和老鼠的大脑之间有趣的差异。”在该研究中，小脑是大脑最令人关注的区域。在该区域研究人员发现了许多高表达水平的蛋白质，包括一些与支持小脑在情绪处理中作用的精神疾病相关的蛋白质。
卡罗林斯卡学院神经科学系研究员、该论文的第一作者Evelina Sjöstedt博士表示：“另一个有趣的发现是，大脑的不同细胞类型与周围器官共享特定的蛋白质。例如，星形细胞，即‘过滤’大脑细胞外环境的细胞，与肝脏中过滤血液的细胞共享许多转运蛋白和代谢酶。”
人类蛋白质图谱大脑轮廓研究小组负责人，卡罗林斯卡研究所神经科学系研究员Jan Mulder博士说：“神经递质系统的一些分子成分，特别是对释放的神经递质和神经肽有反应的受体，在人和小鼠中表现出不同的模式。这意味着在选择动物作为人类精神和神经疾病的模型时应谨慎行事。”
蛋白质是生命的基本组成部分。但蛋白质常因定位错误或异位表达而导致疾病，因此解决所有人类蛋白质在器官、组织、细胞和亚细胞水平上的空间分布将大大提高我们对人类健康和疾病生物学的理解。人类蛋白质图谱计划是2003年在瑞典启动的一个项目，旨在利用多种组学技术（包括基于抗体的成像，基于质谱的蛋白质组学，转录组学和系统生物学）的整合来绘制细胞、组织和器官中所有人类蛋白质的图谱生物学。