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前沿| 单细胞转录组测序揭示听觉传入系统中的神经元异质性和固定连接性
耳蜗的螺旋神经节(Spiral ganglion,SG)神经元将所有听觉输入传递到大脑,但解码SG中的各种声学特征的细胞和分子复杂性仍未得到解决。
作者分选了1075个SG神经元,采用Smart-Seq2方法进行单细胞转录组测序(sc-RNAseq),识别了4种类型的SG神经元,包括I型神经元的3个新亚类和II型神经元以及许多新的marker基因,并提供了可以重塑其突触通信模式的遗传框架。
其次,使用新鉴定的marker,将I型神经元的不同亚类的差异连接模式(connectivity patterns)鉴定为内毛细胞(IHCs)(实际的感觉受体),并记录它们的电生理学特性。最后,对发育过程中SG神经元的类似分析提供了它们围产期(在听觉开始之前)多样化的证据,以及预测这种功能多样化的关键信号通路组分的独特表达模式,表明神经元多样化过程独立于神经元活动。
本研究揭示了耳蜗传入系统具有很强异质性,描绘了先前未表征的神经元类型,其可能代表传递不同听觉信息的离散上行通道。此外,这项工作提供了耳蜗中神经元类型的单细胞水平转录组学数据,其作为解剖听觉和听觉障碍中传入神经细胞类型特异性功能的有价值资源。
参考文献
Petitpré C, Wu H, Sharma A, et al. Neuronal heterogeneity and stereotyped connectivity in the auditory afferent system[J]. Nature Communications, 2018, 9(1): 3691.