近日，由深圳华大生命科学研究院陈东升副研究员团队，华大智造陈芳副研究员团队与华中农业大学曹罡教授团队共同完成的“Single cell atlas of domestic pig cerebral cortex and hypothalamus”研究论文，入选Science Bulletin杂志(IF=11.78)第14期封面。
据了解，本次科研过程中使用了华大智造DNBSEQ测序仪。对此，深圳华大生命科学研究院陈东升副研究员表示，“在使用过程中，我们对华大智造DNBSEQ的测序质量非常满意，同时我们还发现了DNBSEQ更多优势：DNA纳米球信号扩增具备先天优势，它采用滚环线性扩增原理，相比传统的指数扩增，避免了错误无限地放大。华大智造测序仪采用DNA纳米球微阵列芯片，排列规则，而非随机排布，芯片利用率高，成本也更具优势。”
众所周知，家猪(Sus scrofa domesticus)的脑组织具有跟人脑高度相似的多脑回结构，因此具有极高的研究价值。然而，其细胞类型组成及其异质性却从未被系统研究过。
该研究分别对家猪的大脑皮层（额叶、顶叶、颞叶和枕叶）和下丘脑构建了单细胞转录组图谱，不仅探究了家猪脑组织中的细胞组成及异质性，还探索了不同脑区各细胞类型间的相互作用以及各细胞类型与神经系统疾病的关联，同时从演化的角度揭示了家猪与小鼠脑组织保守或特异的基因模块。
此外，为了方便研究人员对该研究数据的访问和浏览，该研究团队还搭建了开放的家猪脑组织单细胞数据库平台，为神经科学、再生医学和演化发育生物学方面的研究提供了十分宝贵的资源。
本项目利用单细胞转录组测序技术，对3月龄杜长大三元杂交猪(Duroc 3 way cross)的额叶、顶叶、颞叶、枕叶和下丘脑进行单核RNA测序(snRNA-seq)，探究了家猪脑组织的细胞组成和异质性。
该研究从五个脑区共捕获32,250个高质量单细胞转录组数据。通过无监督聚类识别出了21个细胞类群。根据细胞类型标记基因的表达模式，该研究将21个细胞类群鉴定为8种主要的细胞类型，包括：兴奋性神经元(EX)、抑制性神经元(IN)、少突胶质祖细胞(OPC)、新形成的少突胶质细胞(NFO)、少突胶质细胞(OLG)、星形胶质细胞(AST)、小胶质细胞(MG)和内皮细胞(END)。
通过将对神经系统疾病风险基因进行富集分析，该研究对家猪脑组织内不同细胞类型与八种神经系统疾病建立起了联系。并发现与神经性厌食症(ANO)和双相情感障碍(BIP)有关的风险基因仅在神经元细胞类群中存在富集情况，而其他神经系统疾病则主要与胶质细胞类群有关。
通过对注意缺陷多动障碍综合症(ADHD)风险基因富集情况更为细致的剖析，该研究鉴定出了对ADHD风险基因富集的不同细胞类群中特异性较高的风险基因。另外，该研究通过对家猪和小鼠的下丘脑组织进行比较分析，从演化发育的角度鉴定出了一系列保守或者特异性表达的基因模块。
最后，该研究团队搭建的家猪脑组织单细胞转录组数据库平台，为研究人员访问、浏览和利用本研究的数据及结果提供了开放便捷快速的平台。
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