2023年11月29日,海德堡大学等机构的研究人员在Nature发表题为Cellular development and evolution of the mammalian cerebellum的文章。
新皮层的扩张是哺乳动物进化的标志,伴随着小脑神经元数量的增加。然而,关于哺乳动物小脑发育的细胞程序的进化知之甚少。
该研究生成了约40 00个细胞的单核RNA测序数据,以追踪人类,小鼠和有袋负鼠从早期神经发生到成年的小脑发育。研究人员建立了发育中的哺乳动物小脑中细胞多样性的共识分类,并通过人类胎儿小脑中的空间映射对其进行了验证。该研究的跨物种分析揭示了除Purkinje细胞外,细胞类型生成的发育动力学在很大程度上是保守的,在那里观察到人类谱系中早期出生的亚型的扩增。
全局转录组谱,保守的细胞状态标记和跨神经元分化的基因表达轨迹表明,小脑细胞类型定义程序已被整体保存至少约1.6亿年。然而,研究人员还鉴定了许多直系同源基因,这些基因在其中一个物种的小脑神经细胞类型中获得或失去表达,或者在神经元分化过程中进化新的表达轨迹,表明在细胞类型水平上广泛的基因再利用。总之,该研究揭示了控制小脑细胞发育的共享和谱系特异性基因表达程序,并扩展了对哺乳动物大脑进化的理解。