更新的脑细胞图将各种大脑疾病与特定的细胞类型连接
研究人员开发了新的单细胞测序方法,可用于映射各种脑疾病的细胞来源,包括阿尔茨海默,帕金森,精神分裂症和双相情感障碍。
通过分析个体核细胞来自成人人体大脑,加州大学圣地亚哥,哈佛医学院和桑福德伯纳姆前医学发现研究所的研究人员已经确定了35种不同的神经元和神经胶质细胞亚型,并发现了哪些亚型对不同大脑的常见风险因素最容易受到普遍危险因素疾病。
“有多种关于各种脑病根系的理论。我们的发现使我们能够缩小并对大脑中的哪种类型的细胞进行培养,培养这些疾病的最遗传风险,这可以帮助毒品开发商在未来挑选更好的目标。该研究的UC San Diego Jacobs学院生物工程教授Kun张说,“王张说。
这项工作在科学中发表的前一项研究中建立了,张也联合领导,研究人员在其中确定了16个神经元的亚型脑皮质。该研究是人脑中基因活性的第一个大规模映射,为理解单个脑细胞的多样性提供了基础。
“我们的最终目标是生产人类大脑的完整细胞阿特拉斯,”张说。“在这里,我们已经创建了一个更富有更详细的地图,而不是我们在以前的工作中所做的事情。”
在新的研究中,研究人员开发了一种新一代的单细胞测序方法,使它们能够识别脑皮层以及小脑中的额外神经元亚型,甚至进一步将先前鉴定到不同类别的神经元亚型。新方法还使研究人员能够识别由于较小的胶质细胞尺寸较小的研究中的前一项研究中不可能的不同群体。
通过将下一代RNA测序与染色质映射 - 在结合的染色体中的DNA和蛋白质中的染色质映射映射组合来实现预期,该染色体 - 超过60,000个单独的神经元和胶质细胞。该工作于12月11日公布自然生物技术。
使用来自RNA测序和染色质映射方法的信息,研究人员能够映射大脑中的细胞类型受到常见遗传疾病的常见风险等级的常见风险等位基因的影响。然后,研究人员可以对哪些神经元或胶质细胞的亚型进行排名更遗传地易受不同的脑病。例如,他们发现两个亚型胶质细胞,微胶质细胞和少突胶质细胞分别是阿尔茨海默病的第一个和第二个风险。它们还将小胶质细胞鉴定为大部分对双相情感障碍的风险,以及精神分裂症的兴奋性神经元的亚型。
“现在我们可以找到疾病可能开始的地方,”张说。“但是,我们只是映射遗传风险。我们不知道这些特定细胞如何实际触发的精确机制疾病。“
这项研究的一个警告解释说,它主要分析了来自成人大脑的数据(20至50岁),因此发现不代观年轻人或较老的人口。为了更好地了解早期明显的脑疾病,例如在婴儿,如自闭症谱系障碍,研究需要分析来自较年轻的大脑的细胞。
该团队还计划扩展他们的学业来映射其他地区脑。
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