李曉明、王曉群、吳倩教授團(tuán)隊(duì)合作揭示大腦情感重要中樞杏仁核的跨物種保守性和差異

2023年2月14日，《細(xì)胞發(fā)現(xiàn)》（Cell Discovery）在線刊登了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院李曉明教授團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院生物物理研究所/北京師范大學(xué)王曉群教授、北京師范大學(xué)吳倩教授團(tuán)隊(duì)合作成果“Molecular and cellular evolution of the amygdala across species analyzed by single-nucleus transcriptome profiling”（DOI： 10.1038/s41421-022-00506-y）。該研究利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法構(gòu)建了人、獼猴、小鼠和雞的杏仁核單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，鑒定了大量杏仁核亞核團(tuán)特異的神經(jīng)元類型，揭示了杏仁核的跨物種保守性和差異，并為將來在細(xì)胞亞型水平研究杏仁核的功能打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

研究結(jié)果表明，靈長類杏仁核中擁有更高比例的興奮性神經(jīng)元，而小鼠杏仁核中擁有更高比例的抑制性神經(jīng)元。對差異表達(dá)基因的分析顯示，興奮性神經(jīng)元在進(jìn)化上物種間差異最大。進(jìn)一步分析表明，嵌層杏仁核（IA）和中央杏仁核（CEA）亞核團(tuán)在進(jìn)化上最為保守，而基底外側(cè)杏仁核（BLA）和皮質(zhì)杏仁核區(qū)/內(nèi)側(cè)杏仁核（COA/MEA）等亞核團(tuán)在進(jìn)化上差異相對較大。IA亞核團(tuán)高度保守，所有哺乳動(dòng)物都包含兩類TSHZ1+神經(jīng)元，一種高表達(dá)多巴胺受體DRD1，另一種低表達(dá)，并且在物種間可以一一對應(yīng)。與抑制性神經(jīng)元比較，整合的BLA興奮性神經(jīng)元存在廣泛的進(jìn)化差異。在人BLA中，溶酶體相關(guān)膜蛋白家族成員 5（LAMP5）陽性和SATB2陽性的興奮性神經(jīng)元比例更高。

研究人員還將哺乳動(dòng)物杏仁核與雞杏仁核進(jìn)行了跨物種比較，提出了可能的進(jìn)化模式：由于外側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起（LGE）來源的抑制性神經(jīng)元廣泛分布，雞杏仁核亞核團(tuán)的特化可能是不完全的。哺乳動(dòng)物中內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起/尾側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起來源神經(jīng)元的急劇增加可能是杏仁核亞核團(tuán)特化的驅(qū)動(dòng)力，在進(jìn)化過程中部分取代了廣泛分布的LGE來源神經(jīng)元的功能。

俞彬博士和張倩倩、林琳博士研究生為論文第一作者。研究得到中國腦計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等資助。