新方法改善了对哺乳动物成年大脑形成新神经元的理解

一组来自贝勒医学院、德克萨斯心脏研究所和德克萨斯儿童医院的研究人员开发了一种强大的新方法来理解哺乳动物成年大脑中新神经元的形成。发表在杂志上细胞报告，这项工作打开了令人兴奋的新途径，可以进一步发展，以修复故障的大脑回路。

“哺乳动物脑一个复杂的组织是由多种细胞类型。然而，尽管神经科学领域的迅速进展，但大脑中只有有限数量的细胞类型是已知的，其特征在于，“贝勒学院的分子和人类遗传学和神经科学副教授副教授在德克萨斯州儿童医院1月和Dandan神经系统研究所的医学和调查员。“识别所有细胞亚型对于解开的方式至关重要脑电路功能，并将有助于了解疾病和受伤情况下的大脑活动。”

在这项研究中，Arenkiel及其同事描述了一种创新方法，鉴定了参与成人出生的接线的新细胞靶标和遗传途径神经元进入现有的大脑回路。

研究人员现在知道大脑不仅仅是由四五个细胞类型组成，执行通用角色。大多数电路由独特的细胞亚型组成，其中许多目前是无声的，解释了Arenkiel。例如，特定类神经元中可能存在数千个功能亚型。

“因此，开始理解大脑电路的第一个任务是识别所有蜂窝球员，”Arenkiel说，他也是贝勒医学院的McNair学者。“这将允许我们转基因探讨它们以揭示他们的生物学功能，在出现问题时解决这些电路的必要知识。”

在大多数成年哺乳动物中，已显示大脑，海马和嗅灯泡（OB）的两个区域，以将新神经元整合到现有的脑电路中。Arenkiel与Co-Componisher James Martin博士加入武力，教授和Vivian L.史密斯校教授和Vivian L. Smith校长，在德克萨斯心脏研究所的心肌细胞更新实验室的副术。该团队应用了相对较新的技术单细胞RNA测序，以识别OB中的新​​型细胞亚型。

为了进行单细胞RNA测序，Burak TEPE，Arenkiel实验室的研究生和本文的主要作者，并通过使用酶解除脑组织来制备单细胞悬浮液。将该混合物分类在微流体室中，其中每种细胞在微粒（珠子）中共包封，其中唯一的条形码保持每个mRNA转录物的细胞源。

使用这种分析策略，它们在OB中沉重地产生了50,000个细胞的mRNA转录物文库。该信息表明，OB包含大约30种不同的细胞类型，其中包括18种不同类型的神经元，以及许多其他非神经细胞如星形胶质细胞，少突胶质细胞，血管和免疫细胞。

此外，在脑发育期间，该团队未被揭示的基因和/或途径在这些谱系中在这些谱系中的“ON”或“OFF”。该研究利用了成人出生神经元的单细胞RNA测序分析的组合能力与生物信息学，比较来自不同神经元谱系的基因表达谱随时间的进展。

这种强大的方法允许研究人员重新创建ob-从迁移神经祖细胞的所有神经元谱系的推定发育轨迹（“伪时间轴”）以完全发挥成熟神经元 - 以及特定基因的详细信息以及特定基因的详细信息遗传网络被转变为“on”或“关闭”。与此符合这一致，研究人员发现鉴于不同的感觉线索差异富集或耗尽的神经元的特定亚型。

“除了识别关键球员和提供关键机械的见解在OB成年神经发生,我们认为这个研究有一个更广泛的影响,因为其他研究人员现在可以使用这种方法来识别和梳理出新的神经元的功能电路在成年哺乳动物大脑的其他部分,“Arenkiel说。

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