哺乳动物纹状体细胞结构的比较分析

《Nature Communications》：Comparative analysis of the cellular landscape in mammalian striatum

　　

摘要

背侧纹状体在高度专业化的功能中起着重要作用，包括运动、学习和习惯形成。然而，目前尚不清楚物种特化的行为是否与纹状体中的细胞特化有关。在这里，我们分别比较了人类、黑猩猩、恒河猴、普通狨猴和苍白矛鼻蝙蝠的尾状核（CN）和壳核（Pu），以及小鼠的尾状壳核（C-Pu）的单核RNA测序（snRNA-seq）数据，这些物种的进化时间跨度约为9400万年。我们观察到，与非灵长类动物相比，灵长类动物的纹状体中神经元与胶质细胞的比率较低，这反映了大脑体积增大时神经元密度与相对胶质细胞密度保持不变的比例关系。在神经元中，一种功能未知的偏心棘状投射神经元（eSPN）在非灵长类动物的纹状体中的比例显著较低，无论是尾状核还是壳核都是如此。在研究神经元内部的异质性时，我们发现了两种在其他物种中几乎不存在的蝙蝠纹状体中间神经元类型：一种表达LMO3，另一种同时表达FOXP2和TSHZ2。其他纹状体中间神经元在灵长类和非灵长类动物之间也存在数量上的差异。总之，我们提供了一个关于背侧纹状体的全面snRNA-seq数据集，识别出了两种先前未被描述的蝙蝠中间神经元群体，并揭示了灵长类与非灵长类动物纹状体在细胞组成上的根本差异。