中新社深圳9月27日電 (記者 索有為)華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)等單位，聯(lián)手構(gòu)建了獼猴、狨猴和小鼠的小腦空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，這是首個跨物種小腦時空組學(xué)研究。該研究成果27日發(fā)表在全球頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上。
此前對小腦皮層細胞的分子和功能多樣性的研究主要基于小鼠小腦。而在該研究中，研究團隊利用華大堪稱“超廣角百億像素生命照相機”的時空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq，對小鼠、狨猴和獼猴的小腦進行了分析，繪制了這三種常見模式生物的小腦時空圖譜，這個圖譜就像是一張詳細的高清小腦地圖，展示了小腦中各種細胞的種類、基因表達情況、空間分布以及他們之間的相互關(guān)系。
通過深入研究，科學(xué)家們在這張“高清地圖”上發(fā)現(xiàn)了兩種新的細胞亞型——在靈長類動物(狨猴和獼猴)的小腦中存在的特殊的浦肯野細胞亞型，小鼠的小腦中卻沒有。這兩種亞型的顯著區(qū)別之一在于GRID2基因(谷氨酸離子型受體Delta2亞型亞基基因)的表達水平。GRID2基因高表達的浦肯野細胞中，與學(xué)習(xí)相關(guān)的神經(jīng)信號通路的基因表達都顯著更高。
研究團隊在此前人類的浦肯野單細胞測序數(shù)據(jù)中也發(fā)現(xiàn)了和本次兩種靈長類動物中相同的浦肯野細胞亞型和類似基因表達特征。這些發(fā)現(xiàn)表明，靈長類動物浦肯野細胞可能有著更復(fù)雜的功能，可能意味著靈長類動物的小腦能夠發(fā)揮更獨特的學(xué)習(xí)作用。
華大生命科學(xué)研究院研究員劉石平、劉龍奇，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)研究員劉賜融、孫怡迪、劉志勇、沈志明，鹿特丹伊拉斯姆斯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)系Chris I. De Zeeuw教授為該論文共同通訊作者。(完)