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近日，美国康涅狄格大学、杰克逊基因组医学实验室等机构的研究者利用单细胞RNA测序，确定了小鼠下丘脑外侧区(LHA)中数十种抑制性和兴奋性神经元细胞，结果发表在《Nature Neuronscience》杂志。

期刊：Nature Neuronscience

影响因子：17.8390

发表时间：2019年3月

重点技术：本文章中使用了LHA区神经细胞单细胞RNA测序技术、荧光原位杂交、单细胞定量PCR、定位注射技术、动物行为学实验、神经学实验等。

文章主旨

共同通讯作者Alexander Jackson和Paul Robson表示：“我们提供了一个全面的小鼠LHA单细胞转录组分析，研究了11种非神经元、15种GABA能和15种谷氨酸能神经元细胞类型的分子。这项研究为更好的地了解LHA功能奠定了基础”，并指出“单细胞测序为精确了解LHA神经回路及其与先天性行为的协调提供了详细的资源”。

下丘脑外侧(LHA)是控制摄食、饮水、睡眠、压力和有动机的行为。LHA功能广泛的原因是由于构成其神经元的异质性。而之前对其中神经元的研究本来就少，此案例采用了单细胞RNA测序对小鼠LHA中不同类型细胞进行了全面的测序。研究人员对来自C57BL/6雄性和雌性小鼠(出生30天)的新鲜脑片分离出LHA，从雄性小鼠LHA脑区中获得3,784个细胞，并从雌性小鼠的LHA脑区中获得3,434个细胞。

在测序完成后，研究人员利用荧光原位杂交（FISH）、单细胞定量PCR以及神经学实验（包括特定的神经元激活后观察小鼠行为）来验证结果。在此研究中，根据基因表达和已知标志物鉴定了11种非神经元细胞，15个不同的谷氨酸能神经元和15个GABA能神经元。神经元细胞通常包含更多表达的基因和转录物，这些细胞散布在雄性和雌性小鼠的大脑中。

本研究根据四种神经元标志物：Snap25、Syp、Tubb3和Elavl2分类出神经元和非神经元簇。根据slc32a1和slc17a6的表达分别将神经元分为GABA能或谷氨酸能神经元(n = 3，589细胞)。据报道，LHA GABA神经元激活可引起强健的消费和奖励相关行为^[1],还可以诱导快速觉醒，唤醒相关行为和运动^{[2, 3]}。反而，LHAGlut神经元的光遗传激活产生厌恶反应并抑制摄食，并介导逃避行为^[4,5]。后面对Cre小鼠LHA区进行定位注射了带有DIO结构的荧光标记病毒，然后对其运动行为进行观察。进一步分析了LHA Glut和LHA GABA神经元的多样性。

“总之，我们发现神经元可根据一系列标志物来分类，如编码神经化学表型、转录因子和突触蛋白基因”，作者写道“这些标志物的组合似乎表明了不同神经元的身份，很可能反映了发育谱系、神经化学和功能连接的融合。”

这一分析为我们了解LHA细胞类型异质性的分子基础提供了信息，并为更精细的LHA功能的电路特异性奠定了基础。

转自纽仁医学