▎学术经纬/报导
今天，顶尖学术期刊《天然》上线一项脑科学重磅研讨。美国艾伦脑科学研讨所（Allen Institute for Brain Science）的科学家团队使用单细胞测序，判定出人类大脑皮质一个脑区的75种细胞类型。与最常用的形式生物——小鼠进行比较的成果，提示了脑细胞在进化过程中的显着保存特征，也突显了人类脑细胞独具特色的性质。
同期《天然》以《神经元风味食谱》（A cookbook for neuronal flavours）为题，对这项研讨作出评述：
“发明一道新菜时，大厨有必要对各种食材做出选择和组合，以求到达想要的口味和口感。类似地，不计其数个基因经过不同组合的基因表达（即制造出基因产品），发明并保持了各类脑细胞的不同‘风味’……这项研讨经过剖析大脑单个细胞中的基因表达，展示出一本‘食谱’，上面列出了人类大脑皮质各类神经细胞的分子配方。”
大脑皮质，主管咱们的思维和很多高档认知活动，很可能正是人之所以异于禽兽的要害。曩昔的研讨标明，人类大脑皮质包含160亿个神经元，还有610亿个非神经元细胞，组成了美丽的6层结构，可按解剖结构或功用分为近百个区域。
图片来历：Pixabay
在这项研讨中，科学家们判定了大脑皮质颞中回（middle temporal gyrus）内的细胞类型。一些癫痫患者的这一脑区会经过手术切除，因而科学家能够查验活体安排进行后续研讨剖析。
因为从人脑安排中别离出完好细胞一向存在巨大的技能难度，为战胜这个妨碍，研讨人员从尸检和手术取得的人脑样品中别离出了单个细胞核。运用单核RNA测序（snRNA-seq）技能，丈量RNA转录分子的水平，然后破译每个细胞核里的基因表达信息。
从人脑颞中回（MTG）别离神经元和非神经元的细胞核做RNA测序剖析的流程示意图（图片来历：参考资料[1]）
对将近1.6万个细胞的转录组数据进行具体计算后，研讨人员判定出75种不同的细胞类型。其间，包含24种兴奋性神经元，45种按捺性神经元，以及6种非神经元细胞。
前面说过，大脑皮层可分为6层。当把神经元的特别标志分子和每一个细胞在大脑皮层中的散布方位结合起来剖析后，研讨人员有了意外的发现！大部分兴奋性神经元类型的散布并不局限于大脑皮质的某个单层，而是跨层散布。这个成果挑战了曩昔对细胞类型与方位联系的假定。
兴奋性神经元在大脑皮质各层中的散布（图片来历：参考资料[1]）
在取得人脑细胞类型的数据后，研讨团队进一步将其与小鼠大脑皮层单细胞RNA测序数据集做了比较，为细胞类型的演化供给洞见。
人和小鼠同为哺乳动物，大脑皮层的根本结构类似。作为最受欢迎的形式动物之一，小鼠为咱们了解大脑的隐秘供给了丰厚的数据。比照成果也显现，人类具有的大部分细胞类型在小鼠脑内都能找到对应。
人和小鼠共有的脑细胞具有不同的基因表达特征（图片来历：参考资料[2]）
但研讨者注意到，对应细胞类型之间，基因表达水平有着很大差异。
其间，大脑中的免疫细胞——小胶质细胞，在人和鼠之间的基因表达差异最为显着。而神经递质5-羟色胺的受体宗族是两个物种之间差异第二大的基因。
这些曩昔未曾提示的差异提示疾病研讨者，以小鼠为模型研讨神经免疫疾病或神经精神疾病时不行忽视物种之间的差异，需求考虑咱们人类特有的“大脑配方”。
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