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空間轉錄組技術助力揭示大腦CLA區域參與協調致幻體驗

瀏覽次數:206 發布日期:2025-6-24  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
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文章詳情 


文章題目:Claustrum and dorsal endopiriform cortex complex cell-identity is determined by Nurr1 and regulates hallucinogenic-like states in mice
發表時間:2024.09
期刊名稱:Nature Communications
影響因子:16.6
實驗平臺:10x空間轉錄組測序、電生理、ISH、RNAscope、免疫熒光、Bulk RNA-sequencing


研究背景 

屏狀核/背側內嗅皮層復合體(CLA)是負責感知意識的主要大腦區域,在注意力控制、慢波睡眠、抑郁樣行為和疼痛處理等方面中起關鍵作用。CLA區域特征為高表達Nurr1轉錄因子(CLA的細胞識別標記),但目前對于Nurr1在該區域的作用尚不清楚。本研究通過基因敲除生成了CLA神經元中缺乏Nurr1的小鼠模型,以探究Nurr1在CLA中的作用。


研究結果概述 

本研究通過空間轉錄組學分析發現,在Nurr1缺失小鼠中CLA區域基因表達譜發生改變,同時伴隨著CLA中各聚類分群空間位置的變化。此外,通過結合10x 空間轉錄組和原位雜交技術結果,還發現多個CLA特異性基因(如Gnb4、Rgs12、Oprk1等)在Nurr1基因敲除小鼠中顯著下調。在后續研究中,研究人員利用逆行AAV發現,雖然多個CLA特異性基因發生了顯著改變,但Nurr1缺失并未影響CLA皮層投射神經元的完整性。

圖片Fig1. 10x空間轉錄組數據分析

Nurr1缺失會引起CLA5HT2AR和κOR受體在表達減少,從而影響這些受體介導的信號通路。研究人員進一步利用藥理學功能超聲技術,觀察了Nurr1缺失小鼠在5HT2R和κOR受體激動劑作用下的腦血容量(CBV)和功能連接(FC)的改變。結果發現兩種受體激動劑均可降低前額葉皮層(PFC)的CBV信號,并增加PFC和感覺運動網絡SM之間的FC,但這些效應在Nurr1缺失小鼠中減弱,表明CLA可能是介導致幻覺狀態的連接性變化的關鍵腦區。

文章小結 

本研究通過結合多種空間技術、電生理以及遺傳學技術,觀察了這些小鼠模擬人類幻覺狀態的腦活動變化,發現在CLA Nurr1缺失的小鼠中,CLA中許多特異性基因的表達降低,但并未影響小鼠在特定行為任務中的表現。值得注意的是,CLA Nurr1缺失引起PFC腦血流量減少、神經網絡間功能連接增強以及全局一致性降低(與人類的幻覺體驗相關),進一步說明了Nurr1的缺失并不直接抑制CLA的功能,而是通過引起大規模轉錄變化來限制CLA對其他腦區的調節作用。
發布者:上海生物芯片有限公司
聯系電話:400-100-2131
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