撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

用于監(jiān)測和操控神經(jīng)元活動(dòng)的基因靶向方法在靈長類大腦研究中并未得到廣泛應(yīng)用，這主要是由于缺乏細(xì)胞類型特異性的靶向方法。

2025 年 7 月 10 日，中國科學(xué)院腦智卓越創(chuàng)新中心/上海腦科學(xué)與類腦研究中心劉真研究組、腦智卓越中心孫怡迪研究組、臨港實(shí)驗(yàn)室李昊研究組合作（劉真研究組博士研究生李靈、陸登宇、研究助理傅吉強(qiáng)、臨港實(shí)驗(yàn)室/上海科技大學(xué)研究生黃奕銘為該論文并列第一作者）在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Cell發(fā)表了題為：Identification and Application of Cell Type-Specific Enhancers for the Macaque Brain 的研究論文。

該研究率先建立了靈長類大腦神經(jīng)細(xì)胞類型特異性標(biāo)記、神經(jīng)活性調(diào)控及觀測的工具集，為深入理解靈長類腦結(jié)構(gòu)、腦認(rèn)知及腦疾病提供了關(guān)鍵技術(shù)。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過非人靈長類動(dòng)物獼猴的大腦單細(xì)胞 RNA 和 ATAC 測序，結(jié)合體內(nèi)篩選，成功鑒定出了一大批能夠在特定細(xì)胞類型中驅(qū)動(dòng)靶向基因表達(dá)的增強(qiáng)子。

這些增強(qiáng)子驅(qū)動(dòng)的腺相關(guān)病毒（AAV）載體成功地以高特異性靶向了獼猴不同層興奮性神經(jīng)元（L2/3、L4、L5、L6）、抑制性神經(jīng)元亞型（PV、SST、VIP）及膠質(zhì)細(xì)胞亞型（星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞）。跨物種比較顯示，一些獼猴的增強(qiáng)子在不同物種間是保守且具有功能的，但獼猴中具有層特異性靶向作用的增強(qiáng)子在小鼠中并未標(biāo)記神經(jīng)元，這突顯了大腦順式調(diào)控元件（CRE）在進(jìn)化上的差異。這一結(jié)果也提示我們，該研究發(fā)現(xiàn)的這些增強(qiáng)子元件更可能在人類中發(fā)揮相似的靶向功能，具有潛在臨床價(jià)值。

此外，研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了基于重組酶（FRT/Flpo）的雙增強(qiáng)子正交策略，進(jìn)一步提升了增強(qiáng)子標(biāo)記策略的特異性和靈活性。

該研究的亮點(diǎn)：

• 標(biāo)記了獼猴皮層中 L2/3、L4、L5、L6、PV、SST 和 VIP 神經(jīng)元以及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞；

• 利用雙增強(qiáng)子正交方法提高靶向精度；

• 在獼猴 V1 區(qū)進(jìn)行細(xì)胞特異性操作和活動(dòng)監(jiān)測；

• 開發(fā)了一套用于靈長類動(dòng)物的細(xì)胞類型特異性增強(qiáng)子-AAV 的綜合工具包。

總的來說，這些增強(qiáng)子-AAV 通過監(jiān)測和操控獼猴視覺皮層的活動(dòng)得到了驗(yàn)證，為剖析靈長類動(dòng)物神經(jīng)回路功能提供了寶貴工具。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00742-1