Nature Medicine

Nature Medicine的研究报道 A brain cell atlas integrating single-cell transcriptomes across human brain regions ，介绍了一个全面的大脑细胞图谱 脑细胞图谱(Brain Cell Atlas)，它结合了70个人类和103个小鼠研究中的单细胞数据，覆盖了主要发育阶段和大脑区域，总共涉及超过2630万个细胞或细胞核。通过机器学习算法，该图谱提供了一致的细胞类型注释，并展示了在人类大脑中推测的神经祖细胞(neural progenitor cells, NPCs)和高表达PCDH9的微胶质细胞(PCDH9high microglia)的识别。研究人员展示了PCDH9high微胶质细胞在海马和前额叶皮质之间的基因调控差异，并阐明了细胞间的通信网络。脑细胞图谱为比较不同环境和条件下的大脑细胞提供了一个整合资源。

自从170多年前，美国铁路工人菲尼亚斯 盖奇(Phineas Gage)的事故首次揭示了特定大脑区域对某些功能的重要性以来，研究人员通过各种研究努力理解大脑区域、细胞及其功能。尤其是在过去十年中，单细胞技术的迅猛进展加速了神经元细胞类型的发现，为区域微环境和谱系特化提供了新的见解。像人类细胞图谱(Human Cell Atlas)、人类生物分子图谱计划(HuBMAP)、BICCN和艾伦脑图谱(Allen Brain Atlas)这样的联盟积累了大量数据，提供了大规模的人类大脑细胞参考图谱。

尽管有一些例外，目前大多数研究都局限于单一区域、小部分细胞或特定疾病，并通过分离的数据集进行存档，这导致了一些与疾病和发育过程相关的细胞类型或细胞状态尚未被探索。整合来自各种数据集的数据可能丰富这些细胞类型的信息，从而带来重要发现，包括不同年龄段的神经发生(neurogenesis)、稀有细胞的发现、区域异质性及细胞类型对神经退行性疾病的贡献。

脑细胞图谱整合了70项研究中的1130万个人类细胞和103项研究中的1500万个小鼠细胞，覆盖了几乎所有主要的大脑区域，包括健康和疾病状态。该研究展示了脑细胞图谱在发现成人中的推测神经祖细胞和理解微环境驱动的微胶质细胞差异中的应用。这个图谱将作为研究大脑细胞和功能的重要资源，提升我们对神经元过程和神经退行性疾病的理解。