中国科研机构联手绘制跨物种“小脑地图”

华大生命科学研究院联合中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)等单位，联手构建了猕猴、狨猴和小鼠的小脑空间转录组图谱，这是首个跨物种小脑时空组学研究。该研究成果27日发表在全球顶级学术期刊《科学》(Science)上。

此前对小脑皮层细胞的分子和功能多样性的研究主要基于小鼠小脑。而在该研究中，研究团队利用华大堪称“超广角百亿像素生命照相机”的时空组学技术Stereo-seq，对小鼠、狨猴和猕猴的小脑进行了分析，绘制了这三种常见模式生物的小脑时空图谱，这个图谱就像是一张详细的高清小脑地图，展示了小脑中各种细胞的种类、基因表达情况、空间分布以及他们之间的相互关系。

通过深入研究，科学家们在这张“高清地图”上发现了两种新的细胞亚型——在灵长类动物(狨猴和猕猴)的小脑中存在的特殊的浦肯野细胞亚型，小鼠的小脑中却没有。这两种亚型的显著区别之一在于GRID2基因(谷氨酸离子型受体Delta2亚型亚基基因)的表达水平。GRID2基因高表达的浦肯野细胞中，与学习相关的神经信号通路的基因表达都显著更高。

研究团队在此前人类的浦肯野单细胞测序数据中也发现了和本次两种灵长类动物中相同的浦肯野细胞亚型和类似基因表达特征。这些发现表明，灵长类动物浦肯野细胞可能有着更复杂的功能，可能意味着灵长类动物的小脑能够发挥更独特的学习作用。

华大生命科学研究院研究员刘石平、刘龙奇，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)研究员刘赐融、孙怡迪、刘志勇、沈志明，鹿特丹伊拉斯姆斯大学神经科学系Chris I. De Zeeuw教授为该论文共同通讯作者。

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