【學(xué)習(xí)強國】世界首套單細胞分辨率的獼猴大腦皮層細胞空間分布圖譜發(fā)布
文章來源：腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心 | 發(fā)布時間：2023-07-14 | 【打印】 【關(guān)閉】
靈長類大腦神經(jīng)細胞數(shù)量巨大，它們相互連接形成了復(fù)雜而精細、支撐高級認知和行為的特定神經(jīng)環(huán)路；這些細胞和環(huán)路的異常導(dǎo)致了多種腦疾病。大腦由哪些細胞組成、這些細胞的空間分布有什么規(guī)律，是腦科學(xué)的基本問題，其重要性類似于人類基因組計劃完成的DNA堿基序列。與其他物種相比，靈長類動物具有更高的認知和社會能力，同時具有更大的皮層和更多細胞類型。比如與人類最接近的模式動物-獼猴，其大腦包含超過60億個神經(jīng)元，根據(jù)它們的分子、形態(tài)或生理特征及其空間分布規(guī)律，可以將其分為數(shù)百種細胞類型，分布在數(shù)百個不同的腦區(qū)中。解析皮層中細胞亞型的組成及其空間分布規(guī)律對于闡明靈長類大腦的組織規(guī)律至關(guān)重要。
團隊發(fā)現(xiàn)，大量興奮性神經(jīng)元、抑制性神經(jīng)元以及非神經(jīng)元細胞在大腦皮層中的分布呈現(xiàn)明顯的各層面及各腦區(qū)的特異性。更為有趣的是，視覺和軀體感覺系統(tǒng)的細胞類型組成與腦區(qū)層級組織之間存在顯著的相關(guān)性，處于相同層級的腦區(qū)往往具有類似的細胞類型組成，揭示了細胞組成和腦區(qū)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。此外，攻關(guān)團隊通過與公開發(fā)表的人腦和鼠腦的單細胞數(shù)據(jù)進行跨物種比較，發(fā)現(xiàn)靈長類特有的分布于第四層的興奮性神經(jīng)元細胞，并且這些細胞高度表達與人類疾病相關(guān)的基因，包括FOXP2, DCC以及EPHA3等。
該研究產(chǎn)生了較為完整的世界首套獼猴全腦皮層的單細胞以及空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，為后續(xù)相關(guān)研究提供了重要的數(shù)據(jù)資源庫，現(xiàn)已實現(xiàn)公開共享。
