猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱
与其他物种相比，猕猴是与人类高级认知和社会行为最接近的模式动物，具有更大的皮层和更多的细胞类型。
猕猴大脑中60亿个神经细胞，根据其分子、形态或生理特征，分成数百种不同的类型，分布在数百个不同的脑区中。它们相互连接形成复杂而精细的神经环路，从而支撑高级认知和社会行为，其细胞和环路的异常都将导致多种脑疾病。
揭秘猕猴大脑皮层中的细胞组成、细胞空间分布规律，对于阐明灵长类大脑的组织规律至关重要。其重要程度堪比人类基因组序列。
2023年7月12日， Cell 期刊发布了由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、华大生命科学研究院、临港实验室、上海脑科学与类脑研究中心、腾讯 AI Lab 等单位合作完成的猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱。
该研究利用我国自主研发的超高精度大视场空间转录组测序技术 Stereo - seq 和 snRNA- seq 技术，采集了3只猕猴左半脑的161张厚度为10微米的空间转录组数据。
该研究产生了较为完整的世界首套猕猴全脑皮层的三维单细胞空间分布图谱以及空间转录组数据，成功绘制了猕猴大脑皮层的细胞类型分类树，揭示了细胞类型组成和灵长类脑区层级结构分布之间的关系。
该研究发现大量兴奋性神经元、抑制性神经元以及非神经元细胞在大脑皮层中的分布呈现明显的各层面及各脑区的特异性。
有趣的是，视觉和躯体感觉系统的细胞类型组成，与脑区层级组织之间存在显著的相关性，处于相同层级的脑区往往具有类似的细胞类型组成。
将猴脑与人脑、鼠脑的单细胞数据进行跨物种比较，发现部分第四层兴奋性神经元只在灵长类中存在，并且此类神经元高度表达人类疾病相关的基因。
该研究为系统分析细胞类型在皮层内各层面特异和区域特异的分布，以及基因表达特征提供了目前最完整的灵长类大脑数据；为进一步研究各类神经元之间的连接提供了分子细胞基础，为后续相关研究提供了重要的数据资源库。
该研究是由跨单位、跨领域的100多人组成攻关团队，依托中国自主研发的核心技术和大平台，在明确目标任务的导向下，以分工互补、高效协作的科研攻关模式，团结奋斗的结果。未来，团队将继续在脑疾病机制与靶点研发、脑细胞与脑结构演化、脑功能的细胞分子机制等领域继续攻关，推动中国在相关领域持续产生原创性、引领性成果。
制作单位：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、上海市科普基金会、上海市科学技术协会、“学习强国”上海学习平台
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