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科研希望

中山眼科中心团队研究证实成年灵长类保存活跃的神经爆发征象

稿件泉源：中山眼科中心 编辑：郑龙飞、、王冬梅 审核：夏瑛 阅读量：

ng电子游戏新闻网讯（通讯员唐艳丽）成年灵长类是否保存活跃的神经爆发征象依然保存争论。。。2022年5月30日，，ng电子游戏中山眼科中心刘胜/刘奕志/向孟清团队联合在Nature Neuroscience（影响因子25）在线揭晓研究论文“Single-cell transcriptomics of adult macaque hippocampus reveals neural precursor cell populations”。。。该研究周全绘制了成年灵长类的神经爆发细胞图谱，，优化的免疫荧光染色和神经前体细胞体外作育证实了成年食蟹猴海马保存活跃的神经爆发征象。。。该研究对增进成体神经爆发，，修复受损的神经系统，，如视觉功效损伤、、运动障碍以及影象损失等疾病的最终治疗都具有主要的医学意义。。。

神经细胞是组成神经系统的基本功效单位，，能编码、、转达息争码信息，，犹如构建高楼大厦的一砖一瓦。。。古板神经科学的看法以为神经元不可再生，，一旦殒命，，就是永世性的。。。青光眼、、视神经损伤和视觉通路缺血等都可以导致视神经细胞的殒命，，影响视觉功效，，甚至造成失明。。。多巴胺神经元殒命会导致帕金森症，，造成患者运动功效损失。。。而阿尔茨海默病会导致与高级认知和影象相关的神经元殒命，，从而使影象和认知功效下降。。。现在针对这些疾病，，还缺乏有用的治疗要领。。。

海马齿状回是成年哺乳动物可以持续爆发新生神经元的两个脑区之一。。。小鼠海马区的神经干细胞会破碎增殖并分化成新的神经元，，并能与环路举行整合，，施展心理功效。。。而成年灵长类动物海马是否保存活跃的神经爆发征象一直保存较大的争议。。。周全系统的研究灵长类的成年神经爆发征象对最终治疗视觉功效损伤、、中枢神经系统运动障碍以及影象、、认知功效障碍都具有主要的医学意义。。。

以往对成年灵长类大脑单细胞测序研究是使用单细胞核转录组测序(single nuclei RNA-seq)手艺，，只能检测到细胞核中的RNA，，而本课题中研究职员优化和刷新了灵长类脑组织的单细胞疏散手艺，，首次在成年灵长类脑研究中使用了全细胞的单细胞转录组测序手艺(single cell RNA-seq)，，绘制了成年食蟹猴(Macaca fascicularis)海马体神经爆发的单细胞转录组图谱，，并形貌了他们的细胞分化轨迹以及基因调控网络(gene regulatory network，，regulon)。。。连系经典分子标记、、基因调控网络、、数据整合以及细胞转录本瞬间态的RNA速率(RNA velocity)的要领，，确立了神经爆发历程中的要害细胞类型，，包括放射状胶质样细胞(radial glia-like cells，， RGL)，，中心前体细胞(intermediate progenitor cells，，IPC)，，以及神经母细胞(neuroblast，，NB)等。。。这些细胞类型及其分化轨迹简直立，，在单细胞转录组水平上完整重构了灵长类神经爆发分子历程(图1)。。。



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图1剖析成年灵长类海马体神经爆发的单细胞转录组图谱。。。 a. 灵长类海马体单细胞测序手艺蹊径图，，荧光尼氏染色图是具有齿状回的食蟹猴海马结构；；b. 对食蟹猴海马的单细胞数据UMAP降维分群展示图；；c.免疫染色证实增殖的前体细胞的保存。。。


研究职员发明灵长类动物与小鼠的成年神经爆发既保存配合点，，又保存实质性差别，，特殊是通详尽胞分化轨迹剖析以及经典的神经爆发的标记基因DCX免疫荧光染色，，发明了成年灵长类动物海马体中保存大宗的未成熟新生神经元，，而成年小鼠中的未成熟新生神经元数目很是低，，提醒成年灵长类的神经网络可塑性与啮齿类保存主要差别。。。对这些物种间神经爆发的配合性和差别性的研究，，有助于使用小鼠的已经积累的富厚神经爆发知识推动现在知之甚少的灵长类神经爆发征象的研究，，以及向临床偏向转化。。。

研究者发明在神经爆发历程中，，加入调控神经干细胞增殖的一个主要基因HMGB2 (High-Mobility Group Protein B2)。。。HMGB2卵白可与染色质连系，，加入基因表达的调控，，其表达量与RGL 向IPC 的转化历程亲近相关。。。这一基因的发明对进一步研究调控神经干细胞增殖具有主要意义(图2)。。。



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图2 成年灵长类海马体神经爆发的要害调控基因及体外验证。。。a.免疫荧光染色证实HMGB2 基因表达量与RGL 向IPC 的转化历程亲近相关；； b.疏散作育的成年食蟹猴海马细胞具有多次破碎及传代潜能，，并表达典范的神经干细胞标记物；；c.单细胞测序证实体外作育海马细胞表达典范的神经干细胞标记物基因。。。


为进一步验证成年灵长类动物海马保存神经前体细胞和具有神经爆发的潜能，，研究职员通过疏散作育成年食蟹猴海马细胞，，获得了具有多次破碎及传代潜能的神经前体细胞，，并应用单细胞测序和免疫荧光染色等手艺证实该细胞具有典范的神经干细胞属性，，不但表达多种神经干细胞的分子标记，，并且能够向神经元及胶质细胞偏向分化。。。连系体内实验的数据，，进一步证实了成年灵长类动物海马保存神经前体细胞和神经爆发征象(图2)，，在干细胞治疗以及药物筛选方面具有普遍的应用远景。。。

ng电子游戏中山眼科中心、、眼科学国家重点实验室为本论文第一单位。。。ng电子游戏中山眼科中心的郝赵哲、、韦佳如、、肖冬长为本论文配合第一作者，，ng电子游戏中山眼科中心的刘胜研究员，，刘奕志教授和向孟清教授以及European Bioinformatics Institute 的苗智超研究员为本文配合通讯作者。。。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41593-022-01073-x


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