长久以来，包裹大脑的脑膜（硬脑膜、蛛网膜和软脑膜）被视为一层被动的“保护性包装”。2026年5月29日，中国科学院动物研究所焦建伟团队在Cell 在线发表题为“Decoding the spatiotemporal development of human meninges”的研究论文，该研究通过对妊娠6至23周的人类胚胎进行高精度单细胞时空转录组分析，首次完整绘制出人类脑膜发育的细胞图谱，揭示了它作为一个高度活跃的“动态指挥中心”，精密调控大脑皮层发育的惊人机制。

突破一：三层脑膜并非同步生成，软脑膜是发育“先驱”

研究首先解答了脑膜自身如何构建的基本问题。研究发现，三层脑膜的形成并不同步，其中软脑膜是最早发育的“先驱”。更重要的是，构成各层主体的成纤维细胞并非简单的结构填充物，它们展现出鲜明的“地域特色”，分别高表达与屏障功能、神经递质转运、突触调控及脂质代谢相关的独特基因谱。这表明，脑膜自发育早期就是一个功能高度分区的活性微环境，而非惰性包裹。

突破二：发现免疫调控新轴，脑膜巨噬细胞指挥大脑“施工”

研究最关键的突破，在于揭示了脑膜如何通过免疫细胞与发育中的大脑进行“对话”。团队首次系统刻画了脑膜免疫细胞的时空动态，并发现软脑膜能主动分泌信号分子CXCL12，通过CXCL12-CXCR4通路精准“招募”并“布防”一类特异性的常驻巨噬细胞。

其中，一群特殊的Trem2+巨噬细胞扮演了核心角色。它们并非被动的“守卫”，而是能直接调控大脑皮层最早期、最关键的一种神经元——Cajal-Retzius细胞的发育。这类神经元被誉为大脑皮层的“奠基者”与“架构师”，其正常分布对后续皮层六层结构的精确构筑至关重要。这一发现首次确立了 “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”提升为指挥大脑皮层构筑的“调控中枢”。

文章模式图（图源自Cell ）

突破三：为理解神经系统疾病开辟全新视角

此项研究不仅首次在时间和空间维度上解码了人类脑膜的发育蓝图，其更深远的科学意义在于为理解多种神经系统疾病的起源提供了全新范式。脑膜免疫微环境的异常，可能通过上述新发现的调控轴，影响早期神经发育，这为自闭症、精神分裂症等疾病的机制研究开辟了新路。同时，脑膜作为免疫活跃界面，其稳态失衡也可能参与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进程。

总结而言，这项研究如同拍摄了一部大脑早期发育的“高清纪录片”，它告诉我们，包裹大脑的脑膜远非一层简单的包装，而是一个在生命最初期就活跃起来的“多功能司令部”，它通过复杂的信号对话，亲手参与并塑造了我们最复杂器官的诞生。 这一认知范式的转变，将为一系列脑疾病的诊断与治疗带来全新的靶点与希望。

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（原焦建伟课题组博士后）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（原焦建伟课题组博士后）、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。

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