2023年2月14日,《細胞發(fā)現(xiàn)》(Cell Discovery)在線刊登了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院李曉明教授團隊與中國科學(xué)院生物物理研究所/北京師范大學(xué)王曉群教授、北京師范大學(xué)吳倩教授團隊合作成果“Molecular and cellular evolution of the amygdala across species analyzed by single-nucleus transcriptome profiling”(DOI: 10.1038/s41421-022-00506-y)。該研究利用單細胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法構(gòu)建了人、獼猴、小鼠和雞的杏仁核單細胞轉(zhuǎn)錄組圖譜,鑒定了大量杏仁核亞核團特異的神經(jīng)元類型,揭示了杏仁核的跨物種保守性和差異,并為將來在細胞亞型水平研究杏仁核的功能打下了堅實的基礎(chǔ)。
研究結(jié)果表明,靈長類杏仁核中擁有更高比例的興奮性神經(jīng)元,而小鼠杏仁核中擁有更高比例的抑制性神經(jīng)元。對差異表達基因的分析顯示,興奮性神經(jīng)元在進化上物種間差異最大。進一步分析表明,嵌層杏仁核(IA)和中央杏仁核(CEA)亞核團在進化上最為保守,而基底外側(cè)杏仁核(BLA)和皮質(zhì)杏仁核區(qū)/內(nèi)側(cè)杏仁核(COA/MEA)等亞核團在進化上差異相對較大。IA亞核團高度保守,所有哺乳動物都包含兩類TSHZ1+神經(jīng)元,一種高表達多巴胺受體DRD1,另一種低表達,并且在物種間可以一一對應(yīng)。與抑制性神經(jīng)元比較,整合的BLA興奮性神經(jīng)元存在廣泛的進化差異。在人BLA中,溶酶體相關(guān)膜蛋白家族成員 5(LAMP5)陽性和SATB2陽性的興奮性神經(jīng)元比例更高。
研究人員還將哺乳動物杏仁核與雞杏仁核進行了跨物種比較,提出了可能的進化模式:由于外側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起(LGE)來源的抑制性神經(jīng)元廣泛分布,雞杏仁核亞核團的特化可能是不完全的。哺乳動物中內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起/尾側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起來源神經(jīng)元的急劇增加可能是杏仁核亞核團特化的驅(qū)動力,在進化過程中部分取代了廣泛分布的LGE來源神經(jīng)元的功能。
俞彬博士和張倩倩、林琳博士研究生為論文第一作者。研究得到中國腦計劃、國家自然科學(xué)基金等資助。
浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)2023年2期