李晓明、王晓群、吴倩教授团队合作揭示大脑情感重要中枢杏仁核的跨物种保守性和差异

2023年2月14日，《细胞发现》（Cell Discovery）在线刊登了浙江大学医学院李晓明教授团队与中国科学院生物物理研究所/北京师范大学王晓群教授、北京师范大学吴倩教授团队合作成果“Molecular and cellular evolution of the amygdala across species analyzed by single-nucleus transcriptome profiling”（DOI： 10.1038/s41421-022-00506-y）。该研究利用单细胞转录组学方法构建了人、猕猴、小鼠和鸡的杏仁核单细胞转录组图谱，鉴定了大量杏仁核亚核团特异的神经元类型，揭示了杏仁核的跨物种保守性和差异，并为将来在细胞亚型水平研究杏仁核的功能打下了坚实的基础。

研究结果表明，灵长类杏仁核中拥有更高比例的兴奋性神经元，而小鼠杏仁核中拥有更高比例的抑制性神经元。对差异表达基因的分析显示，兴奋性神经元在进化上物种间差异最大。进一步分析表明，嵌层杏仁核（IA）和中央杏仁核（CEA）亚核团在进化上最为保守，而基底外侧杏仁核（BLA）和皮质杏仁核区/内侧杏仁核（COA/MEA）等亚核团在进化上差异相对较大。IA亚核团高度保守，所有哺乳动物都包含两类TSHZ1+神经元，一种高表达多巴胺受体DRD1，另一种低表达，并且在物种间可以一一对应。与抑制性神经元比较，整合的BLA兴奋性神经元存在广泛的进化差异。在人BLA中，溶酶体相关膜蛋白家族成员 5（LAMP5）阳性和SATB2阳性的兴奋性神经元比例更高。

研究人员还将哺乳动物杏仁核与鸡杏仁核进行了跨物种比较，提出了可能的进化模式：由于外侧神经节隆起（LGE）来源的抑制性神经元广泛分布，鸡杏仁核亚核团的特化可能是不完全的。哺乳动物中内侧神经节隆起/尾侧神经节隆起来源神经元的急剧增加可能是杏仁核亚核团特化的驱动力，在进化过程中部分取代了广泛分布的LGE来源神经元的功能。

俞彬博士和张倩倩、林琳博士研究生为论文第一作者。研究得到中国脑计划、国家自然科学基金等资助。