科技前沿
研究人员研发出空间转录组测序技术Stereo-seq以及snRNA-seq技术
2023-07-20 10:46  点击:34
  在一项新的研究中,来自中国多家研究机构的研究人员利用自主研发的空间转录组测序技术Stereo-seq以及snRNA-seq技术,绘制了猕猴大脑皮层细胞类型分类图谱,揭示了细胞类型组成与灵长类动物各个脑区的关系,为进一步研究神经回路提供了分子和细胞基础。
 
  灵长类具有数量庞大的神经细胞,它们组成复杂而复杂的神经回路,支持高级认知和行为。这种细胞和回路的破坏会引起各种脑疾病。理解大脑中细胞的构成和空间分布以及它们之间的关系是神经科学的基本问题,如化学周期表、地理学发现的世界地图、通过人类基因组序列分析的dna碱基序列等。

  包括与人类最近的模型——猕猴在内的灵长类与其他物种相比,认知能力、社会能力更高,大脑皮层更大,细胞型更多。例如,猕猴的大脑有超过60亿个细胞,根据分子、形态和生理特性,这些细胞可以分为数百个种类,并在空间上分布在数百个不同的大脑区域。解读大脑皮层亚型的构成和空间分布模式对理解灵长类大脑的组织原理非常重要。

  为了进行新的研究,作者们使用了stereo-seq(立体声-seq)和一种独立开发的方法,制造了红猴厘米大小的脑碎片。
结合大规模的单细胞转录体分析,他们获得了蟹状猴整个大脑皮层的全面三维单细胞地图,并提供了系统分析大脑皮层内细胞型分布特异性、领域特异性及分子特征的指南。

  此外,谷氨酸能量神经细胞、gaba能量神经细胞和非神经细胞的分布在整个大脑皮层显示皮层特异和区域特异性。有趣的是,细胞的类型组成与视觉与体感各系统中脑领域的分层组织之间存在明显的相关性。同一层次的脑部往往具有相似的细胞类型构成,揭示了细胞组成与脑区结构之间的关系。

  另外,作者通过对人类和老鼠大脑单细胞的可公开数据和物种间的比较,发现在灵长类动物中发现的谷氨酸神经元主要位于4层,包括foxp2、dcc、epha3在内的与人类疾病相关的遗传因子高度发达。

  今后,作者将继续关注脑疾病的机制和目标的开发、脑细胞和结构的进化、脑功能的细胞和分子机制。
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