抑制性神经元的发育转录多样性

标记有荧光分子(绿色)的抑制性中间神经元分布在大脑皮层中。这些细胞被单独分离，单细胞转录组学揭示了在中间神经元的不同亚组中特异性表达的标志物(白色)。

大脑皮层的发育在物种尤其是人类进化中起着重要作用。这就是为什么科学家正在用高分辨率方法研究其细胞微结构的出现的原因。瑞士日内瓦大学(UNIGE)的神经科学家已经分析了出生前后发育过程中皮层神经元的多样性，更确切地说是抑制性中间神经元。他们通过解码细胞类型特异性基因的表达以及它们在皮层中的确切位置(通常是意想不到的位置)来发现了中间神经元的三个主要亚组的出现。这些结果可以在《自然通讯》中阅读，这将为更准确地理解自闭症和精神分裂症等神经发育障碍的复杂细胞类型特异性机制打开大门。这应该有助于研究人员发现与精神科有关的遗传障碍如何影响神经元亚型的出现以及如何设计新颖的细胞类型特异性干预措施。

我们的大脑皮层包括两种主要类型的神经元：产生皮层活动的兴奋性神经元(80%)和微调该活动的抑制性神经元(20%)。因此，皮层大脑的功能取决于这种神经元多样性，其中神经元多样性由许多兴奋性和抑制性中间神经元亚组组成。UNIGE医学院精神病学和基础神经科学系教授Alexandre Dayer的团队研究了胚胎出生后和出生后早期阶段的抑制性神经元。在成人中，已经鉴定出超过20种中间神经元亚型。但是它们何时出现?他们什么时候与众不同?

为了发现这一点，我们使用了转基因小鼠，其中特定类型的抑制性中间神经元被荧光分子标记。这些荧光细胞是在小鼠的出生前以及出生后几天的早期发育过程中进行研究的。使用一种称为荧光激活细胞分选的技术，从大脑皮层中分离了标记的神经元，并使用单细胞转录组学分析了每个神经元的遗传密码。” Alexandre Dayer解释说。因此，由于在开发过程中的给定时间点提供了访问单个细胞基因表达环境的工具，因此目前正在解剖细胞类型的分子多样性。

在对所有这些独特细胞进行基因测序之后，生物信息学工具使科学家能够识别中间神经元的不同亚组，并追踪其在出生后早期出现的时间。他们还发现，这些抑制性中间神经元亚型的位置因其遗传同一性而异。Dayer教授补充说：“令人惊讶的是，其中一个已确定的亚组通常位于皮层白质中，而不是灰质中。”实际上，皮质白质包含许多纤维，这些纤维将神经元活动信息从一个皮质区域传输到另一皮质区域。UNIGE神经科学家，

一个新的数据库

属于这三个主要抑制性中间神经元亚组的细胞类型特异性基因表达模式的详细分析，可在科学界在线获得。由于皮质中间神经元是自闭症和精神分裂症等精神疾病的优先治疗对象，因此这项研究对于研究神经发育障碍非常重要。“借助单细胞转录组学，我们能够在正常发育过程中的给定时间绘制每个细胞的基因表达模式。此后，我们可以使用这个庞大的参考数据库来确定发育异常如何在发育过程中特别影响单个细胞类型。” Alexandre Dayer解释说。皮质神经元在精神疾病的生理病理中起关键作用。

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