上海
自一个多世纪前Ramon y Cajal利用高尔基银染法揭示脑内神经细胞形态并奠定神经元学说以来，脑内不同类型神经细胞的形态和功能逐步被揭示。近年来，单细胞测序和脑组织基因原位检测技术揭示了大脑不同区域和核团神经细胞的特异表达基因，而鉴定不同神经细胞亚类的特征表达基因、选择性标记并研究其在体功能成为神经科学的前沿热点。
未定带脑区（Zona Incerta,ZI）位于腹侧丘脑，由形态及基因表达各异的神经元构成。研究表明，未定带神经元广泛连接多个脑区，并参与摄食、捕食、睡眠、疼痛及新奇物体识别等行为调节。未定带神经元的广泛投射及多功能调控与其高度异质的的神经元类型密切相关，但不同功能未定带神经元的特异性分子标记尚不明确。
陈家东实验室前期研究发现，未定带的GABA能投射神经元发育早期能够远距离投射至大脑皮层，调控皮层神经元发育（Chen et al.,Science2015）。进一步研究表明，成年小鼠未定带前端生长抑素（Somatostatin, SST）阳性神经元通过投射至丘脑连接核（Nucleus reuniens, Re），调控先天恐惧防御反应（Lin et al.,Neuroscience Bulletin2023）。
2025年4月1日，浙江大学脑科学与脑医学系、双脑中心陈家东/李晓明教授团队在Nature Communications在线发表题为
Transcriptomic and spatial GABAergic neuron subtypes in zona incerta mediate distinct innate behaviors的研究论文。该研究利用单细胞核测序技术对成年小鼠未定带GABA能神经元进行分子分型，通过荧光组织原位杂交分析其区域分布。结果显示，未定带前端神经元高表达Cdh23及Ecel1，中段神经元高表达Ptprk、Nos1、Pde11a及Pax6基因标志物。
研究团队构建了未定带前端和中段区域特异的转基因小鼠，结合在体神经环路示踪、光遗传学和药理遗传学等方法，阐明了未定带前端Ecel1阳性神经元投射至导水管周围灰质（PAG）的GABA能环路调控理毛行为；而未定带中段Pde11a阳性神经元投射至脑桥网状结构区（PnO）的GABA能环路调控睡眠觉醒。该研究鉴定了未定带GABA能神经元的新型分子标志物及其行为功能，拓展了未定带神经元的功能图谱。
本研究由博士生朱梦月，彭捷俏，汪蜜，林杉和张慧颖共同完成，博士研究生戴欣悦和周屿作出了重要贡献。研究与浙江大学李晓明教授团队合作完成，并得到了浙江大学段树民教授、虞燕琴教授、赵慧盈博士和沈立教授的大力支持。
浙江大学医学院陈家东实验室长期致力于结合单细胞基因组学、钙成像和电生理技术的功能基因组学研究，近期成果已发表在Journal of Clinical Investigation（2025），Advanced Science（2024），Neuroscience Bulletin（2022，2023）等国际期刊。目前，实验室招聘神经生物学、细胞生物学、基因组学方向博士后，提供优厚待遇。有意者请将个人CV和研究兴趣进行投递。
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原文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-025-57896-2
制版人： 十一
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