大脑区域与新图集映射的滥用药物有关
在进入该领域的系统生物学的工作中，阿拉巴马大学伯明翰研究人员在中脑的复杂区域中发现了16个不同的细胞群，称为腹侧侧侧区域或VTA。
VTA对于其在奖励指导行为涉及的多巴胺神经传递中的作用很重要。药物使用障碍涉及这些奖励回路失调，尽管后果不利，但仍导致反复寻求毒品。最近一年，美国包括100,000多次药物过量死亡。VTA在其他几种神经精神疾病中也发挥了作用。
因此，扩大对其功能的知识是开始解释涉及可卡因，酒精，阿片类药物和尼古丁的药物疾病的机制，或精神分裂症等精神病障碍和注意力缺陷多症或ADHD。
多巴胺是大脑用作化学使者在神经细胞之间发送信号的神经递质之一。尽管数十年的研究集中在VTA中的多巴胺能神经传递上，但也有大量证据表明，其他两个神经递质在VTA中起着与奖励相关行为的重要性 - GABA和谷氨酸。也有证据表明“组合”神经元可以潜在地合成和释放多个神经递质。这些暗示了VTA细胞和突触功能的额外复杂性。
系统的生物学是分类的科学，通常是指生物学的自然关系分类。UAB VTA研究对细胞群体进行了分类，以扩展和加深VTA中不同细胞类型的先前工作，以解释这些细胞之间的关系及其与大脑其他区域的广泛联系。这研究， 出版于细胞报告，由联合第一作者Robert A. Phillips III和Jennifer J. Tuscher博士领导，以及通讯作家Jeremy J. Day博士。
通过从大鼠VTA的21,600个细胞进行单核RNA测序后，通过基因表达的差异来鉴定16个不同的细胞群体，从而创建了VTA的可搜索在线地图集。大鼠是奖励和药物使用研究的主要模型。这种无偏见的方法与先前选择的一些细胞集进行RNA测序的研究相反，用于创建最大，最全面的单细胞转录组分析，专门针对VTA的组成和分子结构。
尽管众所周知，VTA由异质细胞类型组成，但UAB地图集以几种关键的方式扩展了这些研究。
Day说：“例如，以前的单细胞测序研究仅在小鼠大脑中进行，主要依赖于对荧光激活的细胞分选溶解的中脑多巴胺能群的测序，而不是对所有VTA细胞类型进行采样。”“值得注意的是，我们的测序数据集仅集中在VTA子区域上，这与其他研究集中在小鼠底细胞和VTA的合并细胞或来自一般中脑区域的荧光标记细胞的子集不同。”
16个不同的细胞群包括经典的多巴胺能神经元，三个子集的谷氨酸能神经元和三种GABA能神经元子集以及其他9种细胞类型，包括星形胶质细胞和神经胶质细胞。
亚簇神经元细胞后，UAB研究人员还确定了四个可以代表能够组合神经递质释放的神经元的亚簇。他们还确定了经典定义的多巴胺神经元和联合神经元的选择性基因标记。选择性标记允许病毒靶向不同的VTA亚类用于功能研究。
研究人员还检查了阿片类神经肽及其受体的亚簇，并确定了与精神分裂症和“吸烟启动”相关的风险基因的泛神经元的表达增加，以及在两个谷氨酰胺神经元种群中富集ADHD风险基因。
参考：Phillips RA，Tuscher JJ，Black SL等。大鼠腹侧盖区域中转录定义的细胞种群的地图集。细胞报告。2022; 39（1）。doi：10.1016/j.celrep.2022.110616
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