使用空间和单细胞基因组学绘制了哺乳动物大脑中细胞类型的综合图谱。该图谱描绘了整个小鼠大脑中的数千个细胞群，揭示了未充分研究的大脑区域中令人惊讶的细胞多样性，并提供了比以前更深入的大脑结构视图。

该成果发表在Nature论文中，“成人的分子细胞结构老鼠的大脑。”

这项工作由布罗德研究所成员、马萨诸塞州总医院副教授和主治精神科医生EvanMacosko博士(医学博士、哲学博士)和布罗德研究所核心研究所成员、麻省总医院精神病学系助理教授陈飞博士领导。哈佛大学干细胞和再生生物学。

该团队的分析确定了数千个独特的细胞群——估计占小鼠大脑中所有细胞群的90%。科学家们发现，大多数细胞多样性存在于大脑相对未被充分研究的皮层下区域，尤其是中脑、脑桥、延髓和下丘脑。

“我们怀疑这些领域会发现最多的多样性，因此我们在分析中优先考虑它们，”马科斯科说。“大脑所做的许多真正的具体工作都在这些基本区域中，与皮质相比，这些区域很少受到关注。我们的结果强调需要更深入地研究它们。”研究人员还发现了有关细胞功能和大脑结构在疾病中的潜在作用的线索。

“像这样的努力为神经科学界创造了重要的资源，因为大脑非常复杂，”陈说。研究人员创建了一个在线浏览器来存储数据集并与科学界共享数据集(www.BrainCellData.org/)。

该团队使用高通量单核RNA测序分析了小鼠大脑近100个区域的细胞的完整转录组，这是创建人类大脑图谱的首选方法。这产生了超过400万个基因活动图谱，他们将其聚集成近5,000个独特的细胞群，其中大部分是神经元细胞。

该团队接下来应用了他们的空间技术Slide-seq。他们转移了101个连续切片，跨越单个小鼠大脑的体积。他们对这些转录本进行了测序，并将空间数据与现有的3D参考图谱进行了比对，使他们能够将每个转录本分配给一个已知的大脑结构，代表超过170万个映射的细胞。然后，他们结合了单核测序数据集中详细且采样良好的细胞类型概况，以定位每个切片中的每种细胞类型，从而生成整个小鼠大脑的详细而全面的图谱。他们还分析了数据集，找出了两个或三个标记基因，可用于唯一地识别几乎所有细胞群。

研究小组还揭示了不同大脑区域的不同细胞类型如何使用神经递质。此外，他们还证明了图谱在揭示疾病相关基因活跃的位置方面的实用性，例如，富含与精神分裂症相关遗传因子表达的特定神经元细胞。

作者说，其他科学小组可以使用他们确定的转录组图谱、空间定位和标记基因组来研究感兴趣的特定细胞。小组还可以通过将数据与他们自己对特定大脑区域的更详细检查相结合来使用这些数据。Macosko实验室的计算生物学家JonahLanglieb与NinaSachdev一起领导了这项工作，他说：“我们希望我们的图谱既能增强社区的工作能力，又能让他们进一步探索我们确定的细胞类型。”

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