伏隔核中不同的分子细胞类型
(一)不同分子不同细胞类型的UMAP(均匀流形近似和投影)演示
(二)伏隔核切片中不同细胞类型的空间分布模式
显示了沿前后轴的六个冠状切面
信用:陈等
伏隔核(NAc)是大脑中已知在调节各种奖励相关行为中起关键作用的区域，包括食欲和厌恶反应、进食、社交互动和某些类型的学习
对人和动物的研究也将NAc功能障碍与几种神经精神障碍联系起来，如抑郁、焦虑、精神分裂症和物质滥用
波士顿儿童医院和哈佛大学的研究人员最近开展了一项研究，旨在更好地理解NAc的分子和细胞基础
他们的论文发表在《自然神经科学》上，概述了迄今为止构建的小鼠大脑中NAc最全面的分子和细胞分类之一
“与其功能多样性一致，NAc与不同的大脑上下游区域建立了复杂的联系，”进行这项研究的研究人员之一陈告诉医学快报
“然而，NAc解剖和功能多样性的细胞基础在很大程度上是未知的
" NAc最著名的神经科学模型将大脑中最常见的神经元类型——中刺神经元(MSN)大致分为两个不同的群体
这些是表达D1多巴胺受体和表达D2多巴胺受体的神经元群，也分别称为D1 MSN和D2 MSN
“虽然这种传统的模型为理解NAc的细胞和电路组织提供了一个框架，但它很少考虑NAc内部的异质性，并且尚不清楚不同的神经元亚型是否是NAc解剖和功能多样性的基础，”陈解释说
“为了回答这个问题，我们试图建立NAc的分子定义和空间解析的细胞分类学，因为它可以作为整合其结构和功能多样性的框架
" 为了构建完整的NAc分子和细胞分类学，陈和他的同事使用了神经科学家常用的两种互补技术:单细胞RNA测序(scRNA-seq)和多重抗错荧光原位杂交(MERFISH)
ScRNA-seq是一种基因组方法，允许研究人员检查转录(即
e
单个细胞的基因表达谱)
另一方面，MERFISH是一种成像技术，也可用于检查生物样品中单个细胞的基因表达谱
使用scRNA-seq，研究人员能够测量他们从小鼠大脑中提取的NAc组织中每个细胞中数千个基因的表达
随后，他们根据这些细胞的基因表达谱将它们分成不同的组或细胞类型，以产生小鼠NAc的分子分类学
“为了进一步解析这些分子定义的细胞类型在大脑中的空间分布，我们使用MERFISH在组织切片中以单分子分辨率同时标记和计数数百种不同的mRNA物种，这使我们能够量化一系列薄NAc切片中一组253个基因(基于scRNA-seq选择)的表达，”陈解释说
“基于这些基因的表达模式，我们可以解析每个细胞的身份以及它们在NAc中的位置
" 通过整合他们使用scRNA-seq和MERFISH技术收集的数据，陈和他的同事最终能够构建小鼠NAc的分子定义和空间解析的细胞分类学
他们的发现首次清楚地表明，在NAc中有许多MSN细胞亚型，每个亚型都有不同的基因表达谱和空间特征
“我们还收集了强有力的证据，表明不同MSN亚型的基因表达和空间特征是NAc解剖和功能复杂性的基础，”陈说
“我们发现的最重要的含义是，NAc的不同特征，如神经元亚型、解剖亚区和功能复杂性相互关联，可以整合到同一框架中，该框架建立在分子定义的神经元亚型上
" 总的来说，这些结果可能对NAc及其神经基础的研究有许多启示
最值得注意的是，他们强调了使用分子工具(如转基因小鼠品系)来研究这一重要脑区的细胞和功能多样性的前景
在未来，这项最新的研究可能会为其他旨在描绘更详尽的小鼠和人类NAc图片的研究铺平道路
总的来说，这些工作可以为开发与NAc功能障碍相关的神经精神疾病的更有效的治疗策略提供信息
“在我们下一步的研究中，基于我们目前的NAc分子和细胞图谱，我们想回答两个问题，”陈补充道
“第一个是:不同的神经元亚型和NAc的各种功能之间有什么关系？换句话说，各种神经元亚型的功能是什么？我们计划回答的第二个问题是:在与NAc功能障碍相关的不同神经和精神障碍中，如亨廷顿氏病和精神分裂症，不同的神经元亚型是否受到影响，以及如何受到影响？”
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