神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)是根據(jù)大腦的功能將大腦的許多細(xì)胞劃分為不同的類別。這些類別可以幫助研究人員了解導(dǎo)致行為和疾病的復(fù)雜神經(jīng)回路。但是，關(guān)于什么指標(biāo)應(yīng)該定義單元格的身份，人們幾乎沒(méi)有共識(shí)。

在一項(xiàng)新的研究中，一項(xiàng)在海洋生物實(shí)驗(yàn)室的神經(jīng)系統(tǒng)與行為(NS&B)課程中部分誕生的合作測(cè)試了一種觀念，即細(xì)胞的身份只能由其表達(dá)的基因來(lái)描述。該研究發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，提倡一種更為“多模態(tài)”的方法來(lái)定義細(xì)胞身份。

通過(guò)使用流行且強(qiáng)大的RNA測(cè)序技能，研究人員可以獲得當(dāng)前細(xì)胞內(nèi)所有打開(kāi)的基因的快照。但越來(lái)越清楚的是，這些策略可能在提供完整的細(xì)胞身份信息或代表隨時(shí)間變化的能力上受到限制。

NS&B講師Hans Hofmann，David Schulz和Eve Marder與他們的合作者一起對(duì)兩種基于RNA的流行方法進(jìn)行了測(cè)試：?jiǎn)渭?xì)胞RNA測(cè)序和定量RT-PCR。他們將這些技能應(yīng)用于了蟹類癌癥中兩個(gè)經(jīng)過(guò)充分研究的神經(jīng)簇-胃神經(jīng)節(jié)和心臟神經(jīng)節(jié)-使他們能夠?qū)⒒赗NA的方法的結(jié)果與其他已知的細(xì)胞同一性指標(biāo)進(jìn)行比較。

他們發(fā)現(xiàn)，由完整的RNA譜或“轉(zhuǎn)錄組”產(chǎn)生的細(xì)胞身份與他們經(jīng)過(guò)多年觀察已經(jīng)匯編的現(xiàn)有細(xì)胞身份不匹配。實(shí)際上，基于細(xì)胞的整個(gè)轉(zhuǎn)錄組對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分類會(huì)產(chǎn)生“混亂的”特征。

然而，隨著研究人員進(jìn)一步完善關(guān)鍵基因的選擇，并將其輸入到分析中，RNA圖譜開(kāi)始與從其他屬性(如神經(jīng)支配模式、形態(tài)學(xué)和生理學(xué))收集到的特征更接近。因此，這種多模態(tài)方法有可能比RNA測(cè)序更準(zhǔn)確地描述細(xì)胞類型。

霍夫曼認(rèn)為，大多數(shù)研究都不會(huì)費(fèi)心用其他細(xì)胞身份指標(biāo)(如形態(tài)學(xué)和生理學(xué))來(lái)驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。他說(shuō)：“細(xì)胞類型的分類和表征通常是在特定研究的背景下進(jìn)行的，而不是基于系統(tǒng)的方法?！?“我們確實(shí)必須收集很多額外的數(shù)據(jù)，甚至跨物種，以得出可靠的細(xì)胞類型分類法。”

Schulz補(bǔ)充說(shuō)：“ RNA測(cè)序前景廣闊且功能強(qiáng)大，這項(xiàng)研究提供了寶貴而必要的檢查，不是完全依賴盲目地應(yīng)用于單元格類型的分析，更重要的是盡可能考慮多種信息形式?！?/p>

霍夫曼(Hofmann)和舒爾茨(Schulz)一致認(rèn)為，這種技巧是知道哪些數(shù)據(jù)指示細(xì)胞類型，哪些數(shù)據(jù)僅僅是干擾準(zhǔn)確分類的噪聲。

研究人員還必須就“細(xì)胞身份”的定義達(dá)成共識(shí)。在單元類型之間劃分嚴(yán)格的界限在很多方面都很有用，但也可能會(huì)有問(wèn)題。舒爾茨說(shuō)：“很快，我們將開(kāi)始看到試圖對(duì)個(gè)體內(nèi)部和個(gè)體之間的細(xì)胞類型譜強(qiáng)加非常離散的類別的局限性。”

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