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脑皮层细胞类型在鲸与人之间高度保守

来源:中国科学报 张晴丹 访问:306 时间:2023-03-22

  近日,中科院深海科学与工程研究所联合青岛华大基因研究院,在《分子生态资源》上发表研究论文。该研究获得了短肢领航鲸首个公开可用的染色体水平基因组资源,成功构建出一个较为完整的短肢领航鲸脑皮层单核转录组图谱,为进一步了解鲸类大脑演化及其分子机制提供了科学基础。

  鲸类大脑集早期哺乳动物的保守特征与独有衍生特征于一身。鲸类大脑内各个细胞类型高效协同工作以维持其独特的认知、运动、听觉及视觉感知等过程。细胞水平的转录组学可以系统表征脑内细胞的多样性,实现神经科学研究范式由重视细胞解剖向细胞类型分子分类过渡。

  该研究利用单核转录组测序技术分析了短肢领航鲸脑皮层5个功能区,揭示了短肢领航鲸脑皮层的细胞多样性。该研究定义了鲸类6种主要皮层细胞类型,分别为兴奋性神经元、抑制性神经元、少突胶质细胞、少突胶质前体细胞、星形胶质细胞、内皮细胞,并进一步将神经元划分为8个兴奋性神经元亚群及4个抑制性神经元亚群。这些数据揭示了高分辨率的细胞类型,与之前对短肢领航鲸神经解剖学的发现相呼应,从而为了解鲸脑分子和细胞网络的形成提供了基础数据。

  鲸类与灵长类动物大约在9500万到9000万年前从共同祖先分开,鉴于两者在大脑结构和功能上存在明显的相似性与差异性,将鲸类与灵长类动物并列加以比较具有重要意义。因而在上述工作基础上,该研究将短肢领航鲸与灵长类物种人、猕猴的单核转录组测序数据进行整合,发现3个物种的脑皮层细胞类型具有高度的相似性与保守性。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1111/1755-0998.13775

(原载于《中国科学报》 2023-03-22 第4版 综合)
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