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文献分享(Stereo-seq)--人类基底神经节细胞类型和群落的多尺度空间图谱

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追风少年i
发布于 2026-11-14 09:52:05
发布于 2026-11-14 09:52:05
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作者,Evil Genius

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核心问题:人类基底神经节由功能多样的核团组成,但其细胞类型组成和空间组织尚未被全面解析。

核心资源:整合MERFISH+和Stereo-seq的多尺度、亚细胞分辨率空间转录组图谱,覆盖4名神经典型供体,约790万个细胞,解析60种转录 distinct 细胞类型。


Graphical Abstract

图形摘要分为三部分:

  1. MERFISH+:60种细胞类型,展示纹状体(Striosome)和基质(Matrix)区室;蓝绿色标记纹状体D1、基质D1、少突胶质细胞PLEKHG1等;显示VIP和STR TAC3细胞的分布;标注"striosome & matrix compartments"。
  2. Stereo-seq:约70k基因 profiling,展示尾状核(Caudate)、壳核(Putamen)、伏隔核(NAc)核心与壳(Core/Shell)、苍白球(GP)等区域;展示背外侧(Dorsolateral)到腹内侧(Ventromedial)的梯度。
  3. 亚细胞转录定位:揭示细胞形态和投射特征,包括D1/D2神经元、GPi/GPe投射、核(Nuclear)、体细胞(Somatic)、推定细胞过程(Putative cellular processes)等。

Highlights

  1. 多尺度空间图谱映射60种人类基底神经节细胞类型。
  2. MERFISH+和Stereo-seq揭示一致的空间组织。
  3. 纹状体-基质结构显示保守和灵长类特异性特征。
  4. 亚细胞RNA定位推断神经元形态和投射。

In Brief

本研究结合MERFISH+和Stereo-seq生成人类基底神经节的多尺度空间转录组图谱。它揭示了细胞群落组织、纹状体-基质结构的保守和物种特化特征,以及从亚细胞RNA定位推断的投射相关分子特征。


摘要

人类基底神经节由功能多样的核团组成,但其细胞类型组成和空间组织尚未被全面解析。

  • 通过整合多重误差鲁棒荧光原位杂交(MERFISH+) 和时空增强分辨率组学测序(Stereo-seq),跨越4名神经典型供体,生成多区域、亚细胞分辨率空间转录组图谱。
  • 数据集对尾状核、壳核、伏隔核和苍白球的约790万个细胞进行 profiling,解析60种转录 distinct 细胞类型。
  • 识别棘状投射神经元(SPNs) 和非神经元群体的区域选择性分子和空间多样化。
  • 亚细胞RNA定位捕获体细胞大小和投射推断特征,反映直接和间接通路拓扑。
  • 细胞群落分析揭示星形胶质细胞和少突胶质细胞亚簇在纹状体-基质边界富集,而灵长类扩张的中间神经元局限于基质区域。
  • 跨物种比较揭示保守和物种特化组织,包括同源纹状体-基质结构和保守的背外侧到腹内侧转录梯度。
  • 这一多厘米尺度的人类基底神经节图谱将细胞类型、空间结构和亚细胞转录地形联系起来。

Introduction

1. 人类基底神经节的临床与科学重要性

  • 人类基底神经节是参与运动控制、学习和情绪的主要脑网络,包括纹状体(尾状核和壳核)、苍白球(外侧和内侧段,GPe和GPi)和伏隔核(NAc)。
  • 尽管基底神经节细胞类型和环路在啮齿动物和非人灵长类中已被广泛表征,但其分子和空间组织在人类中仍不太清楚。
  • GABA能棘状投射神经元(SPNs) 是纹状体的主要神经元群体,广泛分为D1和D2群体,占据交错分布的纹状体和基质区室。
  • 最近的单细胞转录组研究进一步解析了纹状体、NAc和苍白球中多样的SPN亚型和多类中间神经元和非神经元细胞。
  • 然而,全面理解这些转录定义细胞类型如何在人类基底神经节中空间组织仍然缺乏。

2. 空间转录组技术的进展

  • 回答此问题需要将细胞类型身份与完整解剖框架内的分子和空间结构整合。传统scRNA-seq提供分子分辨率但缺乏空间背景,限制其捕获环路水平组织的能力。
  • 新兴空间转录组技术直接在保留细胞类型和结构空间关系的完整组织切片中映射基因表达。
  • 这些方法包括基于探针的多重荧光原位杂交(FISH) 和基于下一代测序(NGS)的空间分辨转录组学,各自在分辨率、转录组覆盖度和通量方面具有互补优势。
  • 尽管先前研究已揭示模型生物(如小鼠和猕猴)中纹状体内纹状体的空间组织和跨基底神经节核团的转录梯度,但成人人类基底神经节的全面分子和细胞类型分辨空间图谱仍缺乏。
  • 这一空白部分由于人类基底神经节核团的大尺寸和复杂细胞结构,以及现有映射方法在空间尺度和分辨率方面的技术限制。

3. MERFISH+和Stereo-seq的互补优势

  • MERFISH实现高度多重、单分子RNA成像的亚细胞分辨率,已广泛应用于表征哺乳动物大脑的细胞组织。最近开发的MERFISH+平台将这些能力扩展到多厘米组织切片同时保持亚细胞分辨率。
  • Stereo-seq使用DNA纳米球图案化阵列提供跨大组织区域的全基因组空间转录组 profiling。
  • 本研究结合MERFISH+和Stereo-seq生成人类基底神经节的多尺度空间转录组图谱,跨越4名神经典型成人供体的多厘米组织切片。

Results

结果1、人类基底神经节的多区域、亚细胞分辨率空间转录组映射

样本收集:

  • 获取4个新鲜冷冻死后人类脑块,跨越基底神经节前后水平,包括尾状核、壳核、NAc、苍白球和内囊。
  • 组织样本来自4名神经典型男性供体(36-53岁),无神经退行性疾病或脑损伤的病理或临床证据。RNA完整性数(RINs,8.1-8.4)确认优异的RNA保存。
  • MERFISH+:对3名供体的6个多厘米组织切片进行 profiling,每个供体贡献匹配的前后切片。Stereo-seq:对3名供体样本进行,包括与MERFISH+数据集匹配的两个相邻切片,实现直接跨平台比较。

数据规模:

  • 10-μm厚冷冻切片用于Stereo-seq(覆盖面积达20 mm×30 mm),相邻16-μm厚切片用于MERFISH+成像(面积达43 mm×30 mm)。
  • 单个20 mm×30 mm Stereo-seq芯片捕获约90万个细胞(约29万个细胞用于细胞类型分类),聚类为10种主要细胞类型。
  • 跨4次Stereo-seq assay,获得约320万个细胞的约70,000个基因的全基因组转录组覆盖。
  • MERFISH+在相邻切片上靶向673个选定基因,捕获总计约470万个细胞的亚细胞分辨率数据。

平台比较:

  • 两种方法在对应解剖区域的主要细胞类别空间分布上产生高度一致结果。
  • Stereo-seq每个细胞检测到的转录本较少(由于测序基础捕获效率),但673个MERFISH+靶基因的表达水平在两种模态之间显示强跨平台相关(Pearson r=0.71),证明空间基因表达测量的定量一致性。
  • Stereo-seq提供全转录组覆盖,但其空间信号定位本质上更弥散,而MERFISH+基于转录本密度 delineates 清晰细胞边界。
  • 因此,利用MERFISH+进行细胞类型识别和亚细胞转录定位,Stereo-seq进行跨大组织域的全转录组空间分析。

结果2、人类基底神经节细胞类型的分子和空间分类学

60种细胞类型:

  • MERFISH+解析约60种转录 distinct 细胞类型,在基因表达UMAP空间中可分离。
  • 这些细胞类型显示特征性标记基因表达模式,并与Allen研究所哺乳动物基底神经节共识细胞类型图谱的snRNA-seq数据集强对应,验证细胞类型分类。
  • 识别12个主要类别,跨越前后切片。细胞类别组成分析显示跨供体和解剖水平 broadly 一致的细胞组成。

SPN亚型:

  • 8个神经元类别包括尾侧和外侧神经节隆起(CGE/LGE)衍生的GABA能神经元,以SPNs为主。
  • SPNs分离为经典D1和D2群体,进一步分为6个主要亚型:STRd D1 striosome、STRd D1 matrix、STRv D1、STRd D2 striosome、STRd D2 matrix和STRv D2。
  • 这些亚型沿前后轴在基底神经节区室中显示 distinct 背-腹和纹状体-基质分布模式。
  • D1和D2纹状体SPNs富集于纹状体区室,而D1和D2基质SPNs在周围基质中占主导。SPN细胞类型比例沿前后轴 largely 一致。
  • D2 SPNs构成最大比例(约54% vs D1约27%)。D1和D2 SPNs合计占所有纹状体神经元的约83%。

混合身份SPN群体:

  • 分析揭示几种最近描述的SPN细胞类型的空间分布,这些细胞类型表现出混合分子身份,已在包括小鼠和非人灵长类在内的跨物种中报道。
  • 这些群体共表达D1和D2相关基因模块。这些神经元不是区域限制性细胞类型到离散纹状体或苍白球区域。
  • STR D1D2 eSPN、STRv D1 NUDAP eSPN和STR D2 SMYD2-HTR7 SPN主要定位于壳核、尾状核和NAc内,但在苍白球和内囊中 largely 缺失。

苍白球神经元群体:

  • 分析苍白球识别6个转录 distinct 神经元群体:GPi shell、GPi core、GPin-BF cholinergic、CN LHX6-GBX1、GPe SOX6-CTXND1和GPe MEIS2-SOX6。
  • 这些群体显示高度限制性区域分布:GPi shell和GPi core群体定位于GPi内,GPe相关群体富集于外侧苍白球。

非神经元群体:

  • 除神经元类别外,揭示多个具有 distinct 分子身份和空间定位的非神经元群体:免疫、血管、星形胶质/室管膜(Astro-Epen)和少突胶质谱系(OPC-Oligo)细胞。
  • OPC-Oligo细胞代表Oligo谱系,构成最丰富的非神经元群体,占所有非神经元细胞的60%-70%。
  • 包括5个转录 distinct 亚型:COPs、OPCs、Oligo PLEKHG1、ImOligo和Oligo OPALIN。
  • Oligo OPALIN和Oligo PLEKHG1显示互补空间分布:Oligo OPALIN沿纹状体苍白球纤维束富集,Oligo PLEKHG1优先定位于内囊和苍白球。

星形胶质细胞异质性:

  • 亚聚类分析识别6个星形胶质细胞亚型,每个由 distinct 标记基因组合定义(AQP4、AQP1、SLC6A11、CHI3L1、ADGRV1)。
  • 空间映射揭示 distinct 地形特化:
    • WM_Astro(高AQP1)主要定位于白质束和周边苍白球;
    • STR_Astro-2(ADGRV1)富集于纹状体;
    • GP-TH_Astro(SLC6A11)选择性集中于苍白球。

免疫相关胶质群体:

  • 一部分星形胶质细胞和少突胶质细胞显示与独立snRNA-seq数据集中识别群体匹配的免疫相关转录特征(ImAstro和ImOligo)。
  • 这些群体不太可能主要由细胞分割伪影解释,因为ImAstro细胞未优先富集于星形胶质细胞邻域内。

结果3、亚细胞转录定位用于体细胞大小估计和投射推断

亚细胞转录分类:

  • MERFISH+的高空间精度使单个RNA分子在亚细胞分辨率定位。根据空间分布,转录本分类为核(nuclear)、体细胞(somatic)或体细胞外(extrasomatic,推定过程相关)。
  • 核和体细胞转录本定义细胞身份,利用体细胞转录本估计神经元形态,利用体细胞外转录本推断投射相关分子特征。

体细胞大小估计:

  • 将每个细胞质区室建模为从体细胞转录本空间坐标衍生的三维点云,重建体积网格定量估计神经元胞体体积。
  • 分析显示基底神经节细胞类型间神经元胞体体积的实质异质性。
  • 胆碱能中间神经元和苍白球神经元(GPi core、GPi shell、CN LHX6-GBX1、GPe SOX6-CTXND1和GPe MEIS2-SOX6)显示最大中位胞体体积(高达约7,400 μm³),而LAMP5阳性中间神经元和SPNs显示显著更小体积(分别约1,200和1,900 μm³)。
  • SST-CHODL中间神经元具有最大中位体积之一(约4,800 μm³),而SST-RSPO2和SST-ADARB2中间神经元显著更小(约1,650和1,850 μm³)。

免疫荧光验证:

  • 转录本衍生形态估计使用细胞类型特异性标记染色的共聚焦免疫荧光显微镜独立验证。
  • 观察到转录本基础和免疫荧光基础胞体体积估计之间的强一致性,细胞类型特异性胞体大小分布与先前人类基底神经节组织学和 anatomically 研究一致。
  • 转录组密度估计细胞大小也应用于小鼠MERFISH数据集。
  • 跨物种比较显示人类神经元胞体大小方差约比小鼠大4倍,但同源神经元群体的相对胞体大小保持保守(r=0.65)。

投射推断:

  • 由于来自多个神经元群体的神经突在靶区域(如GPi和GPe)内混合,富集于特定神经元亚型的转录本预期优先在其投射靶标中积累。
  • 与啮齿动物和非人灵长类中描述的经典直接和间接通路一致,D1富集转录本(包括RELN、EBF1和SLIT2)优先在GPi内积累,而D2富集转录本富集于GPe。
  • 673个MERFISH+基因的定量相关分析进一步支持此组织,D1和D2相关基因分别在GPi和GPe中显示显著更高空间相关。
  • GPi和GPe区域有高浓度的体细胞外SEMA3E和SEMA5A(轴突导向分子信号素家族配体)。SEMA3E优先富集于GPe,而SEMA5A显示富集于GPi。

正交验证:

  • 免疫染色显示P物质(SP;由TAC1编码,经典D1 SPN标记) 阳性投射优先富集于GPi内,而PENK衍生肽(D2 SPN标记) 阳性投射富集于GPe内。
  • 独立snRNA-seq数据集确认TAC1和PENK表达在GPi/GPe神经元中极少,但在D1和D2 SPNs中分别高度富集。
  • D1→GPi和D2→GPe投射组织在额外人类MERFISH+样本中独立重现。
  • 相同分析框架应用于小鼠MERFISH+数据集成功重现经典直接(D1→GPi)和间接(D2→GPe)通路。
  • 小鼠MERFISH+数据集进一步确认SEMA3E和SEMA5A的差异富集,并识别额外投射相关转录本(包括NEFH和NEFL)区分GPi和GPe靶向通路。这些基因在人类GPi和GPe中的差异富集通过smFISH验证。

总结:亚细胞转录定位不仅捕获分子身份和空间组织,还捕获神经元形态和投射相关分子特征,为连接人类基底神经节基因表达、细胞结构和推断环路组织提供框架。


结果4、人类基底神经节的中尺度细胞群落结构

细胞群落分析:

  • 为解析超越单个细胞类型的中尺度组织,进行细胞群落分析,基于细胞空间邻域组成分组细胞。
  • 对每个细胞,从250-400 μm半径内的邻近细胞类型计算邻域组成向量,聚类为空间模块。
  • 识别14个空间模块,与Allen Human Brain Atlas定义的解剖区域密切对应。

模块特征:

  • 每个模块显示特征性细胞类型富集,与已知解剖域一致。
  • GPe SOX6-CTXND1和GPe MEIS2-SOX6神经元富集于外侧苍白球,而GPi core和GPi shell神经元局限于GPi。
  • STRv D1和STRv D2 SPNs富集于NAc,而STRd D1和STRd D2 SPNs在尾状核和壳核中占主导。
  • STR fast-spiking PTHLH-PVALB GABA能中间神经元优先定位于尾状核,而STRd胆碱乙酰转移酶阳性(ChAT+)GABA能中间神经元更丰富于壳核。

NAc区室组织:

  • 尾状核和壳核共享可比的D1 SPN/D2 SPN比率。
  • D1和D2纹状体SPNs均在NAc shell中检测到,但在NAc core中 largely 缺失。
  • 通过已建立分子标记表达证实:TH富集于shell,基质标记KIRREL3富集于core。

跨物种比较:

  • 将细胞群落分析扩展到已发表猕猴和狨猴空间转录组数据集。
  • 细胞组成在猕猴和狨猴之间比任一物种与人类之间更相似。
  • 人类纹状体显示STRd D2纹状体SPNs比例富集和STRd D1基质及STRd D2基质群体相对减少,相比两种非人灵长类,提示灵长类进化过程中SPN亚型组成的选择性重塑。

纹状体-基质微域结构:

  • 纹状体展现由纹状体和基质区室组成的微域结构。
  • 基于SPN亚型组成进行第二次细胞群落分析 delineate 纹状体-基质结构。
  • 区室分配通过CALB1和DARPP-32免疫染色以及独立区室标记(KIRREL3、STXBP6、TH和BACH2)的smFISH验证,确认基于MERFISH+的区室分割空间准确性。

跨物种区室富集:

  • STR TAC3-PLPP4中间神经元在人类、猕猴、狨猴和小鼠中独占性定位于基质区室。尽管这一灵长类富集中间神经元类别在人类和非人灵长类中构成纹状体中间神经元的20%-30%(相比小鼠仅约9%),其基质偏好跨物种保守。
  • 相反,VIP GABA中间神经元显示物种依赖性组织,在人类和猕猴中显示强纹状体富集,但在狨猴和小鼠中富集弱得多。

边界相关胶质群体:

  • 量化每个细胞到最近纹状体边界的距离,检查跨物种边界邻近度的细胞类型特异性密度 profile。
  • 同源星形胶质细胞和Oligo群体在人类、猕猴、狨猴和小鼠中一致沿纹状体-基质边界富集。
  • 其中,Oligo OPALIN少突胶质细胞在人类纹状体苍白球纤维束中识别,连同其小鼠同源物,在区室边界显示特别强富集,频繁勾勒纹状体边界。这些边界相关胶质群体的保守性提示星形胶质细胞和Oligo是纹状体-基质结构的组成部分。

星形胶质细胞梯度:

  • 多个星形胶质细胞富集基因在人类纹状体中显示距离依赖性表达模式。
  • 这些基因的聚类解析4个星形胶质细胞群体,对应于纹状体核心、边界和基质周围区域。在猕猴、狨猴或小鼠中未解析出可比群体,尽管这可能反映那些空间转录组数据集中星形胶质细胞富集基因的有限代表性。

结果5、Stereo-seq映射揭示的保守分子梯度和跨物种对应

全转录组空间模块:

  • 对从Stereo-seq衍生的空间加权全转录组 profile 应用无监督聚类,独立于先前细胞类型注释。
  • 产生的空间模块密切重现MERFISH+细胞群落分析识别的中尺度组织,并与人类基底神经节已建立的解剖区域对齐。

区域富集基因:

  • 每个空间模块由 distinct 区域富集基因集表征,表明跨基底神经节亚区的分子特化。
  • 例如,壳核显示ZNF385B(锌指转录因子)和ROBO2(轴突导向分子)强富集,而尾状核显示TAC1(神经肽前体)和EGR1(即早转录因子)表达升高。NAc shell以囊泡相关分子SCG2和CALY标记,而NAc core富集应激反应基因HSPA6和DNAJB1。

背外侧-腹内侧(DL-VM)轴梯度:

  • 尽管仅约5%基因显示强区域特异性,许多显示连续空间梯度。
  • 检查DL-VM轴(纹状体的保守组织特征)。众多基因在人类纹状体中沿此轴显示分级表达,PDE10A、NRGN和STRIT1在背外侧富集,而NNAT、CRYM和RAP1GAP在腹内侧富集。
  • 大多数梯度相关基因在人类、猕猴、狨猴和小鼠中显示高度一致的方向性,如类似梯度评分和空间表达模式所示。
  • 跨所有四个物种,绝大多数梯度相关基因是腹内侧富集的(人类97.2%;猕猴97.3%;狨猴94.9%;小鼠73%),而相对较少显示DL富集。

细胞贡献者:

  • 将梯度相关基因映射到灵长类基底神经节跨物种共识图谱和全小鼠脑图谱中定义的细胞类型。
  • 大多数梯度相关转录本富集于LGE(CN/LGE)衍生GABA能神经元,即主要SPN群体。
  • 然而,一部分DL富集基因在Oligo谱系(OPC-Oligo)细胞中表达,可能反映占据背侧纹状体区域的密集髓鞘纤维束。这种Oligo相关富集在小鼠中未观察到,在小鼠中LGE衍生神经元主导两个梯度方向。

Discussion

主要贡献

  • 尽管当前对人类基底神经节细胞类型和环路组织的理解大多来自啮齿动物和非人灵长类研究,本研究提供首个全面的人类基底神经节空间和分子图谱,使直接识别保守和物种特异性组织特征成为可能。
  • 通过整合两种高通量空间转录组平台(MERFISH+和Stereo-seq),生成人类基底神经节的多尺度空间转录组图谱,跨越5-6个数量级尺度,从单细胞内亚细胞转录组织(约50 nm)到跨基底神经节核团细胞类型的多厘米(约4 cm)空间排列。
  • 这一大规模资源涵盖4个神经典型死后人类大脑的约790万个细胞,包含所有主要基底神经节核团,包括尾状核、壳核、NAc和苍白球,在细胞和亚细胞空间分辨率映射。

空间分辨细胞类型分类学

  • MERFISH+解析60种转录 distinct 细胞类型的空间组织,包括前后基底神经节的8个主要神经元类别。
  • 在纹状体内,经典D1和D2 SPNs映射到纹状体和基质区室,而较少见的混合身份群体(包括STR D1D2 eSPN和STR D2 SMYD2-HTR7 SPN)集中于尾状核、壳核和NAc。
  • 在苍白球内,6个转录定义神经元群体占据 distinct GPi和GPe区域。
  • 非神经元群体也显示显著分子和空间特化。少突胶质谱系细胞约占非神经元细胞的60%-70%,包括区域分布 distinct 的亚型。星形胶质细胞亚型同样占据区域特异性生态位。

中尺度细胞群落和纹状体-基质结构

  • 细胞群落分析识别14个空间模块,与Allen Human Brain Atlas分区密切对齐。
  • 它们的细胞类型组成重现主要解剖区域并揭示更精细区域偏差,包括尾状核和壳核之间的差异中间神经元分布。
  • 在NAc内,D1和D2纹状体SPNs在shell中富集但在core中 largely 缺失,与区室相关标记表达一致。
  • 从SPN亚型组成衍生的基质和纹状体空间模块揭示精细空间组织偏差。具体而言,灵长类扩张的TAC3-PLPP4中间神经元在所有物种中基质限制,而VIP阳性中间神经元在人类和猕猴中纹状体富集和扩张。
  • 跨纹状体边界,发现 delineate 边界对齐胶质微域的星形胶质细胞和少突胶质细胞特定亚群富集。跨物种比较确认所有物种中边界富集星形胶质细胞和少突胶质细胞超型。

亚细胞转录定位

  • MERFISH+亚细胞转录定位使细胞形态和投射推断连接性表征成为可能。
  • 胆碱能中间神经元和苍白球神经元显示最大胞体体积,而LAMP5阳性中间神经元和SPNs最小。
  • 胞体大小在SPN亚型中相对均匀,但在SST中间神经元群体间差异显著。
  • 体细胞外转录分布可能保留投射相关分子信息。GPi和GPe内推定"神经突"转录本的定量重现人类中动物模型直接测量的经典投射通路。
  • 这些相关模式支持啮齿动物和非人灵长类模型中直接(D1→GPi)vs 间接(D2→GPe)通路拓扑的投射相关转录本富集。

全基因组转录模块和保守DL-VM梯度

  • Stereo-seq数据的无监督分析独立重现细胞群落模块和经典基底神经节解剖。
  • 它还识别跨人类、猕猴、狨猴和小鼠保守的DL-VM转录轴,尽管纹状体大小存在实质差异。
  • 大多数显示梯度的基因在CN LGE GABA神经元中表达,人类中来自OPC-Oligo谱系的背侧贡献。OPC-Oligo贡献可能反映背侧纤维束中的差异髓鞘化或其他Oligo相关人类特异性过程。

功能意义

  • 细胞类型、细胞群落、亚细胞转录定位和保守分子梯度的汇聚揭示神经典型人类基底神经节的多层组织。
  • 投射相关转录本富集为研究传统神经示踪不可行的人类组织中环路相关分子组织提供潜在策略。
  • 与纹状体边界对齐的星形胶质细胞和少突胶质细胞生态位指向这些区室周边的特化代谢和髓鞘化界面。
  • 灵长类扩张、基质限制的TAC3-PLPP4中间神经元可能反映对扩大的前额叶皮层的进化适应,可能支持人类特异性行动选择、估值和认知灵活性的增加计算需求。
  • 本研究还为研究运动和神经精神疾病中的选择性脆弱性建立参考。建立D1和D2 SPN及D1/D2 eSPN亚型在尾状核、壳核和NAc中的神经典型丰度和空间分布为检测疾病相关细胞数量、组成和转录状态变化提供关键基线。

局限性

  • 研究受可用供体数量和人口学多样性以及死后人类组织固有约束的限制。
  • 虽然多个正交分析支持细胞类型和空间分配,但使用扩展免疫组化、原位测序以及生理和连接数据集的额外验证将加强这些结论。
  • 从体细胞外转录本推断的投射相关分子特征需要仔细解释。它们代表投射区域内转录本富集的间接测量而非直接解剖连接。
  • 未来工作可能将分析框架扩展到更广泛的年龄和人口学背景,并将已建立方法应用于人类脑组织中神经和精神疾病的比较分析。

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  • 是福不是祸,是祸躲不过,大胆往前走吧, 大不了卖煎饼果子去。
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  • Graphical Abstract
  • Highlights
  • In Brief
  • 摘要
  • Introduction
    • 1. 人类基底神经节的临床与科学重要性
    • 2. 空间转录组技术的进展
    • 3. MERFISH+和Stereo-seq的互补优势
  • Results
    • 结果1、人类基底神经节的多区域、亚细胞分辨率空间转录组映射
    • 结果2、人类基底神经节细胞类型的分子和空间分类学
    • 结果3、亚细胞转录定位用于体细胞大小估计和投射推断
    • 结果4、人类基底神经节的中尺度细胞群落结构
    • 结果5、Stereo-seq映射揭示的保守分子梯度和跨物种对应
  • Discussion
    • 主要贡献
    • 空间分辨细胞类型分类学
    • 中尺度细胞群落和纹状体-基质结构
    • 亚细胞转录定位
    • 全基因组转录模块和保守DL-VM梯度
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