中国科学院发表最新Cell论文

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

用于监测和操控神经元活动的基因靶向方法在灵长类大脑研究中并未得到广泛应用，这主要是由于缺乏细胞类型特异性的靶向方法。

2025 年 7 月 10 日，中国科学院脑智卓越创新中心/上海脑科学与类脑研究中心刘真研究组、脑智卓越中心孙怡迪研究组、临港实验室李昊研究组合作（刘真研究组博士研究生李灵、陆登宇、研究助理傅吉强、临港实验室/上海科技大学研究生黄奕铭为该论文并列第一作者）在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为：Identification and Application of Cell Type-Specific Enhancers for the Macaque Brain 的研究论文。

该研究率先建立了灵长类大脑神经细胞类型特异性标记、神经活性调控及观测的工具集，为深入理解灵长类脑结构、脑认知及脑疾病提供了关键技术。

在这项最新研究中，研究团队通过非人灵长类动物猕猴的大脑单细胞 RNA 和 ATAC 测序，结合体内筛选，成功鉴定出了一大批能够在特定细胞类型中驱动靶向基因表达的增强子。

这些增强子驱动的腺相关病毒（AAV）载体成功地以高特异性靶向了猕猴不同层兴奋性神经元（L2/3、L4、L5、L6）、抑制性神经元亚型（PV、SST、VIP）及胶质细胞亚型（星形胶质细胞、少突胶质细胞）。跨物种比较显示，一些猕猴的增强子在不同物种间是保守且具有功能的，但猕猴中具有层特异性靶向作用的增强子在小鼠中并未标记神经元，这突显了大脑顺式调控元件（CRE）在进化上的差异。这一结果也提示我们，该研究发现的这些增强子元件更可能在人类中发挥相似的靶向功能，具有潜在临床价值。

此外，研究团队还开发了基于重组酶（FRT/Flpo）的双增强子正交策略，进一步提升了增强子标记策略的特异性和灵活性。

该研究的亮点：

• 标记了猕猴皮层中 L2/3、L4、L5、L6、PV、SST 和 VIP 神经元以及神经胶质细胞；

• 利用双增强子正交方法提高靶向精度；

• 在猕猴 V1 区进行细胞特异性操作和活动监测；

• 开发了一套用于灵长类动物的细胞类型特异性增强子-AAV 的综合工具包。

总的来说，这些增强子-AAV 通过监测和操控猕猴视觉皮层的活动得到了验证，为剖析灵长类动物神经回路功能提供了宝贵工具。

论文链接：

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