利用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，瑞典卡羅林斯卡學(xué)院（Karolinska Institute）的科學(xué)家們生成了有關(guān)皮質(zhì)細(xì)胞類型以及細(xì)胞內(nèi)活化基因的詳細(xì)圖譜。這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的研究，是第一次應(yīng)用這種方法如此大規(guī)模地分析這樣復(fù)雜的組織。研究小組一個(gè)一個(gè)地檢測(cè)了3000多個(gè)細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)了一些迄今未知的細(xì)胞類型。

醫(yī)學(xué)生物化學(xué)和生物物理學(xué)系資深研究員Sten Linnarsson說(shuō)：“如果你將大腦比作是一份水果沙拉，你可以說(shuō)從前的研究就像是用攪拌機(jī)來(lái)壓榨水果，看看從大腦的不同部分你能獲得什么顏色的果汁。而近年來(lái)，我們開發(fā)出了更加靈敏的分析方法使得我們能夠看到哪些基因在單個(gè)細(xì)胞中活化。這就像是取出水果沙拉片，逐個(gè)地檢測(cè)它們，然后將它們分成數(shù)堆，看包含多少不同的水果種類，它們由什么構(gòu)成以及如何相互關(guān)聯(lián)。”

大約在200年前人們認(rèn)識(shí)到所有的活體生物都是由細(xì)胞構(gòu)成。自從19世紀(jì)德國(guó)的一組科學(xué)家們獲得這一研究發(fā)現(xiàn)以來(lái)，我們還知道了機(jī)體特定組織的特性是由組成細(xì)胞所決定，而后者則是由細(xì)胞DNA中活化的基因所決定。然而，直到現(xiàn)在對(duì)于這一切是如何詳細(xì)發(fā)生的，尤其是對(duì)于機(jī)體最復(fù)雜的器官大腦仍知之甚少。

在當(dāng)前的研究中，科學(xué)家們采用大規(guī)模的單細(xì)胞分析解答了其中一些問(wèn)題。通過(guò)一個(gè)一個(gè)詳細(xì)地檢測(cè)來(lái)自小鼠大腦皮質(zhì)的3000多個(gè)細(xì)胞，比較20,000個(gè)基因中哪些基因在每個(gè)細(xì)胞中激活，他們將這些細(xì)胞分成虛擬的數(shù)堆。鑒別出了47種不同的細(xì)胞類型，其中大部分為專門神經(jīng)元，還包括一些血管細(xì)胞以及膠質(zhì)細(xì)胞。膠質(zhì)細(xì)胞具有處理廢物、防止感染以及為神經(jīng)細(xì)胞供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。

在這一詳細(xì)圖譜的幫助下，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了迄今未知的一些細(xì)胞類型，包括存在于最表面皮質(zhì)層的一種神經(jīng)細(xì)胞，以及6種不同的少突膠質(zhì)細(xì)胞。該研究生成的新知識(shí)可以更深入地闡明影響髓鞘的一些疾病，例如多發(fā)性硬化癥（MS）。

該研究的共同領(lǐng)導(dǎo)者Jens Hjerling-Leffler說(shuō)：“我們還證實(shí)了從前的一些研究結(jié)果，例如大腦皮質(zhì)的椎體細(xì)胞按功能分層分布。而最重要的是，我們構(gòu)建出了更詳細(xì)的腦細(xì)胞圖譜詳細(xì)地描述了每種細(xì)胞類型，并顯示了每個(gè)細(xì)胞類型中活化的基因。這為科學(xué)界在疾病模型中研究這些細(xì)胞類型提供了一個(gè)新工具，并可幫助我們更好地了解腦細(xì)胞對(duì)于疾病和損傷的反應(yīng)。”

在小鼠大腦和人類大腦中中估計(jì)分別有1億個(gè)和650億個(gè)細(xì)胞。神經(jīng)細(xì)胞的直徑大約為20微米，膠質(zhì)細(xì)胞的直接大約為10微米。一微米等同于千分之一毫米。