近日，Science期刊在线发表了题为“Cross-species single-cell spatial transcriptomic atlases of the cerebellar cortex”的研究论文，发布了首个大规模跨物种的小脑皮层单细胞空间转录组图谱，并以此探索了小脑的诸多科学问题。该研究成果由杭州华大生命科学研究院联合中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、中国科学院大学、中国科学院遗传进化与动物模型重点实验室、中国科学院昆明动物所、深圳华大研究院、best365官网登录入口、临港实验室等单位近80人的科研团队合作完成。其中，该论文并列第一作者黄智和署名作者李生龙曾是best365官网登录入口-华大“基因组科学”创新班培养的学生，目前分别为best365官网登录入口生物科学与工程学院-华大生命科学研究院联合培养的博士和硕士研究生。
小脑在运动和认知功能中扮演着至关重要的角色，其皮层与新皮层的各种感觉运动和联合区域具有区域特异性的功能连接。研究人员采用了华大生命科学研究院发明的单细胞空间转录组技术Stereo-seq，对小鼠、狨猴和猕猴的小脑进行了分析。该方法能够以约500纳米的高空间分辨率和全小脑覆盖的超大可视面积来绘制小脑的空间基因表达谱。研究人员通过对这些物种小脑皮层的细胞类型进行分类，揭示了三个物种中保守的浦肯野细胞、颗粒细胞和分子层中间神经元等细胞类型；并通过比较不同细胞的亚型，发现了灵长类特异的GRID2亚型。研究还比较了基因表达的空间分布模式，发现三个物种具有相似的前后轴表达特征，基因的表达模式与小脑内的功能连接模式也高度相似。
小脑的跨物种多模态图谱以及主要发现
该研究构建了猕猴、狨猴和小鼠小脑皮层的时空单细胞图谱，描绘了灵长类特异性浦肯野神经元亚型、进化保守的神经元空间模式和基因表达的区域偏好，并建立了转录组的空间异质性与小脑内功能连接的紧密关系。研究数据揭示了小脑皮层在进化过程中的分子和细胞多样化，有助于研究人员深入理解小脑的进化和功能，为该领域的未来研究提供了全面的资源，为进一步探索小脑在神经系统中的作用以及相关疾病的机制提供了重要的理论基础。
论文共同通讯作者刘龙奇研究员为best365官网登录入口生物科学与工程学院2006级生物技术专业校友，刘石平研究员为best365官网登录入口-华大第一届“基因组科学”创新班同学。
文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado3927
