《自然》12月14日發(fā)表了一系列來自腦科學計劃—細胞普查聯(lián)盟（BICCN）的論文，報告了迄今為止最為全面、詳細的小鼠完整大腦細胞圖譜。

新的發(fā)現(xiàn)對大腦的結構和組織，以及單個腦細胞和神經(jīng)回路的功能進行了闡釋。這些工作提供了一個新工具，可供進一步研究哺乳動物大腦的發(fā)育和演化，包括不同類型細胞組織可能如何造成神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。

哺乳動物大腦復雜多樣的活動受高度特化的神經(jīng)回路控制，這些回路由功能特性各異的眾多細胞類型組成。為了理解大腦的運作，需要詳細了解大腦的細胞類型及回路的組織和功能。

之前探測大腦的工作受限于選定的區(qū)域，但BICCN的9篇新論文及相關工作，提供了針對整個小鼠大腦的詳細調(diào)查結果。

其中，在旗艦論文中，美國艾倫腦科學研究所曾紅葵和同事，描述了如何從結合了約400萬細胞的單細胞RNA測序和約430萬細胞的空間轉錄組學數(shù)據(jù)中創(chuàng)建出這一高分辨率圖譜。

研究人員提出了一個四級分類的圖譜：34類、338個亞類，1201個超型、5322個細胞群。

研究結果表明了不同腦區(qū)細胞類型組織的獨特特征，其中背側區(qū)域含有細胞類型較少，但多樣性較高；而腹側含有大量彼此更為緊密關聯(lián)的神經(jīng)元類型。此外，轉錄因子在決定整個大腦細胞類型分類中的作用得到了確認。

在另一篇論文中，美國索爾克生物學研究所Joseph Ecker和同事比較了人類、獼猴、狨猴和小鼠初級運動皮層的基因調(diào)控。

研究人員發(fā)現(xiàn)了與多發(fā)性硬化、厭食和煙癮相關的遺傳變異中的保守特征。這些發(fā)現(xiàn)表明了大腦圖譜的價值，可用于識別造成神經(jīng)系統(tǒng)疾病和特性的遺傳變異。

這一系列中的其他論文則識別了影響特化細胞功能的細胞特異性遺傳特征，或探索了大腦不同部分細胞類型如何形成聯(lián)系。

“細胞類型圖譜的重要性，不僅在于在細胞尺度上理解大腦結構，也在于對大腦演化做出準確推斷?！痹谝黄瑫r發(fā)表的新聞與觀點討論中，美國哥倫比亞大學Maria Antonietta Tosches寫道。

澳大利亞紐卡斯爾大學Heather Lee補充道，“本期發(fā)表的這些工作為神經(jīng)生物學和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的許多重要發(fā)現(xiàn)奠定了堅實基礎?！?/p>

相關論文信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06800-3

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06818-7

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06808-9

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06823-w

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06805-y

來源：中國科學報