利用單細胞測序技術(shù)，瑞典卡羅林斯卡學院（Karolinska Institute）的科學家們生成了有關(guān)皮質(zhì)細胞類型以及細胞內(nèi)活化基因的詳細圖譜。這項發(fā)表在《科學》（Science）雜志上的研究，是第一次應(yīng)用這種方法如此大規(guī)模地分析這樣復雜的組織。研究小組一個一個地檢測了3000多個細胞，并發(fā)現(xiàn)了一些迄今未知的細胞類型。

醫(yī)學生物化學和生物物理學系資深研究員Sten Linnarsson說：“如果你將大腦比作是一份水果沙拉，你可以說從前的研究就像是用攪拌機來壓榨水果，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，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細胞中活化。這就像是取出水果沙拉片，逐個地檢測它們，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年前人們認識到所有的活體生物都是由細胞構(gòu)成。自從19世紀德國的一組科學家們獲得這一研究發(fā)現(xiàn)以來，我們還知道了機體特定組織的特性是由組成細胞所決定，而后者則是由細胞DNA中活化的基因所決定。然而，直到現(xiàn)在對于這一切是如何詳細發(fā)生的，尤其是對于機體最復雜的器官大腦仍知之甚少。

在當前的研究中，科學家們采用大規(guī)模的單細胞分析解答了其中一些問題。通過一個一個詳細地檢測來自小鼠大腦皮質(zhì)的3000多個細胞，比較20,000個基因中哪些基因在每個細胞中激活，他們將這些細胞分成虛擬的數(shù)堆。鑒別出了47種不同的細胞類型，其中大部分為專門神經(jīng)元，還包括一些血管細胞以及膠質(zhì)細胞。膠質(zhì)細胞具有處理廢物、防止感染以及為神經(jīng)細胞供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)的功能。

在這一詳細圖譜的幫助下，科學家們發(fā)現(xiàn)了迄今未知的一些細胞類型，包括存在于最表面皮質(zhì)層的一種神經(jīng)細胞，以及6種不同的少突膠質(zhì)細胞。該研究生成的新知識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)導者Jens Hjerling-Leffler說：“我們還證實了從前的一些研究結(jié)果，例如大腦皮質(zhì)的椎體細胞按功能分層分布。而最重要的是，我們構(gòu)建出了更詳細的腦細胞圖譜詳細地描述了每種細胞類型，并顯示了每個細胞類型中活化的基因。這為科學界在疾病模型中研究這些細胞類型提供了一個新工具，并可幫助我們更好地了解腦細胞對于疾病和損傷的反應(yīng)。”

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