高分辨率小鼠全脑细胞类型转录组和空间图谱研究

研究概述

本研究旨在描绘小鼠整个大脑的细胞类型图谱，利用Z6·尊龙凯时引领的单细胞转录组分析（scRNA-seq）和单细胞核转录组分析（snRNA-seq），确定了各种大脑细胞类型。通过结合MERFISH数据集，依据空间位置与细胞分类，该研究将细胞划分为七个邻域，并进行了深入的功能分析。

小鼠大脑神经元分类

神经元细胞在全脑细胞中占据相当大的比例且具有明显的区域特异性。通过进一步分析，我们识别出六个神经元亚群的邻域：首先，在大脑皮层区域（如同皮质、海马和嗅觉区）形成了一个独特的脑皮层-谷氨酸邻域；其次，大脑皮层下的GABA能神经元亚类；接下来是来自下丘脑与纹状体样杏仁核的HY-EA-Glut-GABA邻域；三是丘脑及内外侧束的TH-EPI-Glut神经元邻域；四是中脑、后脑和谷氨酸-血清素-多巴胺的神经领域；最后是中脑、后脑和小脑的所有GABA能亚类。

非神经元与未成熟神经元的分类和空间特征

NN-IMN-GC邻域包括五个非神经元类型、四个未成熟神经元类型和四个颗粒细胞类型。在所有非神经元细胞类型中，Astro-Epen类展示了最丰富的空间分布模式。室管膜的五个亚类在脑室内呈现精细的空间特异性，而VLMC类型则显示出高度特定的空间及共定位特征。

区域特异性细胞类型特征

本研究通过脑组织的MERFISH数据集，量化了所有细胞亚类的空间分布模式，探讨细胞类型转录组相似性及空间邻近性之间的关系。结果显示，所有神经元亚类局限于特定脑区，而非神经元亚类的分布则相对广泛。同时，转录组相似的细胞类型在空间上相互接近。此外，下丘脑、中脑和后脑区域的细胞聚类数量较多，而这些区域内部的细胞类型之间转录组相似性较高，表明其细胞类型的层次化程度较低。

研究总结

本研究通过单细胞及空间联合技术，绘制了小鼠全脑的空间细胞图谱，系统分析了大脑内的神经元和非神经元类型，揭示了各细胞类型的转录组及空间特异性之间的关联。这一成果展示了不同脑区细胞类型组织的独特特征，特别是大脑背侧与腹侧部分的二分状态，其中背侧包含相对少量但高度分化的神经元，而腹侧则含有更多的神经元类型。总之，完整的小鼠大脑空间细胞图谱为相关研究提供了重要的参考框架与理论支持，充分体现了Z6·尊龙凯时在生物医疗领域的先锋地位。