2021年11月3日功能
研究建立了小鼠伏隔核的分子和细胞分类学
伏隔核(NAc)是大脑中的一个区域，在调节各种与奖励相关的行为中起着关键作用，包括食欲和厌恶反应、进食、社会互动和某些类型的学习。对人类和动物的研究也将NAc功能障碍与几种神经精神疾病联系起来，如抑郁、焦虑、精神分裂症和药物滥用。
波士顿儿童医院和哈佛大学的研究人员最近进行了一项研究，旨在更好地了解NAc的分子和细胞基础。他们的论文发表在自然神经科学，概述了迄今为止构建的最全面的老鼠大脑NAc分子和细胞分类学之一。
“与它的功能多样性一致，NAc与不同的大脑上下游区域建立了复杂的连接，”进行这项研究的研究人员之一陈仁超告诉《医学快讯》。bob游戏“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对中棘进行了广泛的分类神经元(MSN)是在这一大脑区域发现的最常见的神经元类型，分为两个不同的种群。这些是D1和D2表达多巴胺受体的神经元群，也分别称为D1 MSN和D2 MSN。
Chen解释说:“虽然这个传统模型为理解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，而且还不清楚不同的神经元亚型是否构成了NAc的解剖学和功能多样性。”“为了回答这个问题，我们试图生成一个分子定义和空间分辨的NAc细胞分类，因为它可以作为一个框架，整合其结构和功能多样性。”
为了构建NAc的全面分子和细胞分类，Chen和他的同事使用了神经科学家经常使用的两种互补技术:单细胞RNA测序(scRNA-seq)和多路错误鲁棒荧光原位杂交(MERFISH)。ScRNA-seq是一种基因组方法，允许研究人员检查转录(即，基因表达)个人资料细胞．另一方面，MERFISH是一种成像技术，也可以用于检测生物样本中单细胞的基因表达谱。
通过使用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，生成了小鼠NAc的分子分类学。
“为了进一步解决大脑中这些分子定义细胞类型的空间分布，我们使用MERFISH在组织切片中同时标记和计数数百种不同的mRNA种类，以单分子分辨率，这使我们能够量化一系列NAc薄片中253个基因的表达(基于scRNA-seq选择)，”Chen解释道。“基于这些基因的表达模式，我们可以确定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，Chen和他的同事最终能够构建一个分子定义和空间分辨的小鼠NAc细胞分类。他们的发现首次明确表明NAc中有许多MSN细胞亚型，每一种都有不同的基因表达谱和空间特征。
Chen说:“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。”“我们的发现最重要的意义是，NAc的不同特征，如神经元亚型、解剖子区域和功能复杂性是相互关联的，可以整合到相同的框架中，这是建立在分子定义的神经元亚型上的。”
总之，研究结果可能对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的前景，如转基因小鼠系，以研究细胞和功能多样性这个重要的大脑区域。
在未来，这项最新的研究可能为其他旨在描绘更详尽的小鼠和人类NAc的研究铺平道路。综上所述，这些研究成果可以为与NAc功能障碍相关的神经精神障碍的更有效治疗策略的开发提供信息。
“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，我们想要回答两个问题，”陈补充道。“第一个问题是: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，不同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疾病中，如亨廷顿舞蹈病和精神分裂症，不同的神经元亚型是否受到影响，如何影响?”
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