李曉明、王曉群、吳倩教授團隊合作揭示大腦情感重要中樞杏仁核的跨物種保守性和差異

2023年2月14日，《細胞發現》（Cell Discovery）在線刊登了浙江大學醫學院李曉明教授團隊與中國科學院生物物理研究所/北京師范大學王曉群教授、北京師范大學吳倩教授團隊合作成果“Molecular and cellular evolution of the amygdala across species analyzed by single-nucleus transcriptome profiling”（DOI： 10.1038/s41421-022-00506-y）。該研究利用單細胞轉錄組學方法構建了人、獼猴、小鼠和雞的杏仁核單細胞轉錄組圖譜，鑒定了大量杏仁核亞核團特異的神經元類型，揭示了杏仁核的跨物種保守性和差異，并為將來在細胞亞型水平研究杏仁核的功能打下了堅實的基礎。

研究結果表明，靈長類杏仁核中擁有更高比例的興奮性神經元，而小鼠杏仁核中擁有更高比例的抑制性神經元。對差異表達基因的分析顯示，興奮性神經元在進化上物種間差異最大。進一步分析表明，嵌層杏仁核（IA）和中央杏仁核（CEA）亞核團在進化上最為保守，而基底外側杏仁核（BLA）和皮質杏仁核區/內側杏仁核（COA/MEA）等亞核團在進化上差異相對較大。IA亞核團高度保守，所有哺乳動物都包含兩類TSHZ1+神經元，一種高表達多巴胺受體DRD1，另一種低表達，并且在物種間可以一一對應。與抑制性神經元比較，整合的BLA興奮性神經元存在廣泛的進化差異。在人BLA中，溶酶體相關膜蛋白家族成員 5（LAMP5）陽性和SATB2陽性的興奮性神經元比例更高。

研究人員還將哺乳動物杏仁核與雞杏仁核進行了跨物種比較，提出了可能的進化模式：由于外側神經節隆起（LGE）來源的抑制性神經元廣泛分布，雞杏仁核亞核團的特化可能是不完全的。哺乳動物中內側神經節隆起/尾側神經節隆起來源神經元的急劇增加可能是杏仁核亞核團特化的驅動力，在進化過程中部分取代了廣泛分布的LGE來源神經元的功能。

俞彬博士和張倩倩、林琳博士研究生為論文第一作者。研究得到中國腦計劃、國家自然科學基金等資助。