期刊：Giga Science（IF=9.2）
研究对象：食蟹猴脑，sRNA—101,431 cells，snATAC—170,608 cells
使用技术或方法：DNBelab C sn3'RNA，DNBelab C snATAC
测序平台：DNBSEQ-Tx
研究背景
基底神经节是一组位于哺乳动物大脑皮层之下的相互连接的亚皮层结构。基底神经节中多巴胺能神经元的退化是帕金森病的主要病理特征。由于缺乏对多个基底神经节脑区多组学数据的综合分析，我们对这一区域的调控机制知之甚少。
实验设计
主要结果
研究利用2只雌性猕猴基底节组织，进行snRNA-seq和snATAC-seq测序，获得了超过27万个单细胞转录组和表观基因组数据，构建了食蟹猴基底神经节的精细单细胞图谱。基于以往研究中不同细胞类型的maker基因表达，定义了17种主要细胞类型和49种亚型。
图1 基底神经节细胞多样性的单细胞转录组和表观基因组学特征
图2 基底神经节中神经元类型特异性和区域特异性基因的转录调节异质性
GABA 能 MSN 是位于基底节纹状体的一种特殊神经元群，占该区域神经元的 95.0%。MSN可分为2个主要亚型:DRD1-MSN和DRD2-MSN。研究发现猕猴DRD1-MSN（46.4%的MSNs）选择性表达DRD1和TAC1等基因，刺激基底神经节的输出结构。DRD2-MSN（53.6%的MSNs）特异性表达DRD2基因，编码多巴胺受体的D2亚型，抑制MSN的输出结构。同样，在snATAC-seq中匹配的MSN亚型中，发现这些标记基因具有高度特异性的基因活性。
图3 黑质特异性星形胶质细胞亚群
黑质被认为是基底神经节的主要输入区域，其功能障碍涉及一系列神经疾病，包括帕金森病、亨廷顿病、精神分裂症和强迫症。为了更好地了解啮齿动物和灵长类动物黑质细胞中物种保守和分化的转录组学，研究整合了人、猕猴和小鼠黑质中的兴奋性神经元、抑制性神经元、多巴胺神经元和非神经元细胞的单细胞数据集，证明了物种间的黑质区域主要细胞类型是保守的，并确定了可能调控差异表达基因活动的转录因子。
图4 黑质细胞类型相似性和异质性的跨物种比较
6、人类性状和疾病的细胞类型特异性顺式调节风险位点
图5 基底神经节中GWAS位点的细胞类型特异性调控景观
结论与意义
参考文献
Li, Zihao, et al. "Deciphering the distinct transcriptomic and gene regulatory map in adult macaque basal ganglia cells." GigaScience 12 (2023): giad095.
