Клеточный атлас области мозга привел исследователей к новым открытиям
Ученые создали первый в своем роде клеточный атлас важной области мозга мышей, объединив данные о типах клеток, их молекулярном составе и функциях.
Прорывная технология и подход
- Исследование, опубликованное 1 ноября в Science, стало возможным благодаря технологии мультиплексной устойчивой к ошибкам флуоресцентной гибридизации in situ (MERFISH).
- MERFISH позволяет одновременно визуализировать и различать тысячи различных РНК примерно за 10 циклов съемки, сохраняя пространственный контекст клеток в ткани.
- Ученые изучили более 1 миллиона клеток в блоке мозга размером 2×2×0,6 мм в преоптической области гипоталамуса.
- MERFISH сочетали с одноклеточным РНК-секвенированием (scRNAseq), что позволило провести беспристрастный количественный анализ профилей экспрессии генов и выбрать панели генов для визуализации.
Ключевые результаты
- Было идентифицировано более 70 различных подтипов нейронов, большинство из которых были ранее неизвестны.
- MERFISH позволила создать пространственную карту расположения всех 70 типов нейронов, а также ненейронных клеток, выявив их тонкую пространственную организацию.
- Для связи конкретных клеток с поведением использовали ген c-Fos, транскрипция которого увеличивается при нейронной активности. Это позволило определить, какие клетки активируются при конкретном поведении (например, родительском, агрессии, спаривании).
- Исследование выявило как общие черты, так и интригующие различия в нейронной активации у родителей и девственных самцов или самок мышей.
Значение работы
- Работа предоставляет гранулярный вид клеточной, молекулярной и функциональной организации мозга, объединяя три этих аспекта впервые.
- Методология MERFISH может быть использована для изучения любой области мозга и любой функции.
- Исследование демонстрирует силу междисциплинарного сотрудничества, объединившего экспертизу в молекулярной биологии мозга и передовой микроскопии.