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      【學習強國】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布

      文章來源:腦科學與智能技術卓越創新中心  |  發布時間:2023-07-14  |  【打印】 【關閉

        
      [video:人民日報]
             2023年7月12日23點, Cell期刊在線發表了題為“Single-cell spatial transcriptome reveals cell-type organization in macaque cortex”的研究論文,該研究成果由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)與華大生命科學研究院、臨港實驗室、上海腦科學與類腦研究中心、騰訊AI Lab、深圳國家基因庫、瑞典皇家理工學院、卡羅林斯卡醫學院等單位106人的科研團隊合作完成。該研究利用我國自主研發的超高精度大視場空間轉錄組測序技術Stereo-seq和高通量單細胞核轉錄組測序技術DNBelab C4 snRNA-seq,成功繪制了獼猴大腦皮層的細胞類型分類樹,并揭示了細胞類型組成和靈長類腦區層級結構之間的關系,為進一步研究各類神經元之間的連接提供了分子細胞基礎。

        靈長類大腦神經細胞數量巨大,它們相互連接形成了復雜而精細、支撐高級認知和行為的特定神經環路;這些細胞和環路的異常導致了多種腦疾病。大腦由哪些細胞組成、這些細胞的空間分布有什么規律,是腦科學的基本問題,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60億個神經元,根據它們的分子、形態或生理特征及其空間分布規律,可以將其分為數百種細胞類型,分布在數百個不同的腦區中。解析皮層中細胞亞型的組成及其空間分布規律對于闡明靈長類大腦的組織規律至關重要。

        團隊發現,大量興奮性神經元、抑制性神經元以及非神經元細胞在大腦皮層中的分布呈現明顯的各層面及各腦區的特異性。更為有趣的是,視覺和軀體感覺系統的細胞類型組成與腦區層級組織之間存在顯著的相關性,處于相同層級的腦區往往具有類似的細胞類型組成,揭示了細胞組成和腦區結構之間的關系。此外,攻關團隊通過與公開發表的人腦和鼠腦的單細胞數據進行跨物種比較,發現靈長類特有的分布于第四層的興奮性神經元細胞,并且這些細胞高度表達與人類疾病相關的基因,包括FOXP2, DCC以及EPHA3等。

        該研究產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錄組數據,為后續相關研究提供了重要的數據資源庫,現已實現公開共享。

      https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=17569063499523303162&item_id=17569063499523303162&cdn=https%3A%2F%2Fregion-shanghai-resource&study_style_id=feeds_opaque&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=wx_single

       

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