该研究揭示了灵长类动物神经节隆突保守和非保守进化的发育特征和调控网络

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所许智恒课题组题为《单细胞RNA和atac测序揭示的进化保守和非保守调控网络持久引物中间神经元发育》的研究成果发表。用单细胞RNA-seq技术分析了人和食蟹猴胚胎发育过程中的神经节突起。发现人9-13孕周和食蟹猴7-12孕周的胚胎神经节突起存在保守的细胞类型，可分为四大细胞群：神经前体细胞、MGE、LGE和CGE。

通过对神经干(前体)细胞群的进一步分析，首次发现在人类和食蟹猴的神经节隆起中都存在外放射状胶质细胞(oRG)，这与之前在大脑皮层发现的oRG相似，是灵长类动物比啮齿类动物更特异的。oRG被认为是导致灵长类动物大脑体积更大的关键因素，这表明灵长类动物的神经节凸起体积更大也受ORG调控。研究人员还利用单细胞ATAC-序列技术对人类胚胎的神经节突起进行了测序，并构建了神经节突起的调控网络。通过数据分析，研究人员证实了人类和小鼠中保守的调控网络，并揭示了与人类神经节突起发育相关的独特调控网络。例如，人类特有的基因MIR9-1HG在调节MGE和LGE的不同命运方面发挥了重要作用。

本研究利用单细胞RNA-seq和单细胞ATAC-seq描述了人和食蟹猴神经节突起的基因表达特征，揭示了早期胚胎发育中神经节突起的细胞类型多样性和发育轨迹。通过与小鼠的跨物种比较，该研究首次证实了oRG在灵长类动物神经节隆起中的存在，并发现了一系列在灵长类动物中高表达的基因。研究了单细胞ATAC-seq建立的人神经节突起发育的调控网络，发现了特异基因及其相关调控机制。本研究为脑神经节隆起发育规律及相关疾病的分子机制研究提供了线索和数据资源。

这项研究由科技部、国务院和中国科学院资助。

图一。灵长类动物神经节突起细胞的实验流程和类型。