CR细胞：
Cajal-Retzius 细胞是发现的一类瞬态神经元
哺乳动物发育中的大脑皮层的表面。 它们以 Santiago Ramón y Cajal 和 Gustaf Retzius 的名字命名，他们在 19 世纪末首次描述了它们。 这些“特殊细胞”，正如 Cajal 最初所说的那样，从发育的早期阶段就占据了皮层的边缘区域（图 1），因此具有影响其组织的战略地位。 Cajal-Retzius 细胞具有独特的形态和独特的水平树突，它们释放神经递质谷氨酸。 大多数 Cajal-Retzius 细胞在出生后早期通过细胞死亡被消除。
为什么它们很重要？与大多数神经元相比，Cajal Retzius
细胞在信息处理中的作用并不为人所知，而是因为它们在大脑皮层的构建中扮演着“项目经理”的角色。它们通过释放影响底层神经元的信号来影响发育中皮层的组织。这些信号之一是Reelin，一种正常分层所需的细胞外糖蛋白大脑皮层的。其信号通路中缺乏卷线蛋白或其他分子，导致皮质的层状组织严重破坏。
结果1：成人海马和内嗅细胞的转录组多样性
我们使用snRNA-seq分析了从临床上不显著的成人供体新鲜冰冻死后大脑显微解剖的五个亚区（DG、CA2-CA4、CA1、Sub和EC）（年龄，53±5岁；死亡间隔[PMI]，主要冷缺血时间的15.6±2.0小时；2名女性和4名男性；图1A-1D）。
使用我们的改良方案（无偏分离细胞核，然后进行单核RNA（snRNA）条形码、cDNA测序和质量筛选，得到219058份高质量单核图谱（图1A-1D和S1A-S1C）。主要细胞类型的表达模式确定了69461个神经元（35.7%±4.1%）和149597个非神经元细胞（64.3%±4.1%）（图1B-1D和S1D）。在神经元内，有55888个（占所有神经元的77.8%±2.8%）谷氨酸能兴奋性神经元（EXN）和13542个（22.1%±2.8%）GABA能抑制性神经元（INN），各区域之间的比例差异很大（图S1C）。
迭代聚类在所有供体中鉴定出69个转录组不同的细胞簇（图1B-1D），这些细胞簇被组织成树状分类法，反映了它们独特的基因表达模式。这揭示了25种ExN亚型、23种InN亚型、一种Cajal-Retzius样细胞类型和20种NNC亚型（图1E、S1E和S1F），这些亚型均广泛映射到先前在成人海马中定义的亚型（图S1G和S1H），其中subregions未被选择性解剖。在ExN亚型中，除了HIP和EC的细胞结构组织后预期的转录组多样性（图1E），我们发现区域内的分子分布具有明显的异质性，表明分子细分比明显的细胞结构更精细。例如，在DG中，我们发现两种不同的表达PROX1的颗粒细胞亚群，其特征是分别表达PDLIM5和SGCZ（图S1F）。在CA1、CA2–CA4和Sub（图1E和S1F）中发现了类似的种群多样性，与前面描述的种群多样性相匹配。在EC内，EXN表现出比预期的分层特征更大的多样性，我们确定了由2/3层标记物（CUX2和RELN）或深层标记物（TLE4、ADRA1A和/或THEMIS）标记的神经元亚型。
与EXN相比，InN和NNC(non-neuronal cells)类型分布更为均匀，各区域之间没有显著的转录组多样性（图1E）。InN亚型通过主要标记物（SST、PVALB、VIP和LAMP5）进行区分，NNC群体包括星形胶质细胞、少突胶质细胞前体细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和脉管细胞。
这些数据展示了高分辨率细胞群，扩展了先前概述人类海马内嗅系统功能性细胞多样性的发现，现在可以详细研究该系统的基本特征。
结果2：
snRNA-seq reveals a neurogenic trajectory in the macaque, pig, and mouse DG that is virtually absent in humans
snRNA-seq揭示了猕猴、猪和小鼠DG的神经发生轨迹，这在人类中几乎不存在
为了确保强大的分析能力来检测成人神经发生的转录组学特征（表S2），我们从6名成人供体中收集了139187个DG细胞核（图S2A；表S1；STAR方法），每个都有1-8个技术重复。我们还从成年恒河猴获得snRNA-seq数据，作为灵长类动物谱系神经发生的参考，并从年轻成年猪（表S1）获得snRNA-seq数据，作为PMI效应的对照，因为它们在热缺血PMI的30分钟、1小时和7小时进行分析。
为了充分利用物种间信息，我们将我们的人类、猕猴和猪DG数据与已发表的来自年轻成年小鼠DG（Hochgerner et al.，2018）的单细胞RNA-seq数据相结合，这是一种成熟的动物模型，具有强大的成体神经发生功能，以筛选这些物种中的神经原细胞以及DCX表达。整合揭示了跨物种的广泛细胞类型匹配（图2A、S2B和S2C），并显示RGL细胞与星形胶质细胞聚集，因为它们共享多种星形胶质细胞标记物的表达（图2A；Bonaguidi等人，2011；Hochgerner等人，2018；Arellano等人，2021）。在猪和猕猴中观察到小鼠NIPC和成神经细胞的同源性，但在人类中没有观察到，尽管我们在人类中观察到的细胞是人类的25倍，并且能够在所有人类DG样本中检测到DCX转录本（图2A和S2A）。
在小鼠、猪和猕猴（而非人类）中，仅与granule cell谱系和星形胶质细胞重新整合证实了这种排列，并揭示了从nIPC到neuroblast再到granule cell的更清晰轨迹（图2B）。通过RNA速度（图2B）对物种间的这些变异进行了重述，RNA速度通过利用剪接动力学推断细胞分化谱系（Bergen et al.，2020）。
为了更严格地鉴定与同源NIPC和成神经细胞表达谱相匹配的人类细胞，我们使用Seurat和Harmony在人类和其他物种之间进行成对整合。总结所有整合，我们发现人类共有20个细胞位于homolog progenitors and neuroblast cells附近（图2C和S2D）。
然而，homolog progenitors和成神经细胞本身的分布并不意味着神经原性（neurogenic），因为多种因素，如低细胞质量、种间差异和方法特异性偏差，可能会导致错位。为了评估这些细胞的特性以及描述不同物种granule cell分化特征的变化，我们在小鼠、猪和猕猴中获得了亚型标记基因。这些标记物的表达模式证实了不同物种间同源祖细胞和成神经细胞的对齐（图S2E和S2F），并确定了至少两个物种共有的标记物。
这些包括NIPC中的多个细胞周期基因（例如TOP2A、CENPF和MKI67）和神经母细胞中的一些常见神经母细胞标记物（DCX和CALB2）（红色基因标签，图2C和S2G）。共享的神经母细胞标记物还包括ST8SIA2（红色基因标签，图S2G），一种编码多烯丙基转移酶的基因，可对NCAM进行多烯丙基化以产生PSA-NCAM，该基因也被认为是神经母细胞和未成熟神经元的标记物。然而，一些共享标记在人类中表现出不同的模式，在成熟颗粒细胞中表达非常高（图S2G）。此外，多个标记在物种间表现出不同的模式（例如，NEUROD4和DUSP14；蓝色基因标签，图2C），这表明转录组神经源性特征在物种间没有完全保存，确定细胞身份时应谨慎。
接下来，我们试图筛选这些转录组定义的标记以及成人DG中其他传统祖细胞和神经母细胞标记的存在。在均匀流形近似和投影（UMAP）空间中聚集有同源祖细胞和神经母细胞的20个人类细胞中，我们观察到大多数标记物的表达极低，其余标记物的表达与背景颗粒细胞相当（图2C）。只有一个细胞表现出神经母细胞特征，其特征是PROX1、DCX、CALB2、NEUROD6和DPYSL3共表达（蓝色箭头，图2C）。
我们还确认了一个假定的人类nIPC共表达PROX1和几个nIPC标记物（由红色箭头指示的细胞，图2C），包括TOP2A、CENPF和MKI67。无偏共表达搜索仅显示一个额外的PROX1表达颗粒细胞在人类中共表达这些神经母细胞标记物（DCX、CALB2和DPYSL3）（图S2G和S2H）。然而，这一基因图谱还不足以确定假定的成神经细胞，因为在INN中，特别是在人类中，观察到这3种假定的成神经细胞标记物和PROX1的高共表达。
由于成熟后期的成神经细胞可能具有祖细胞和成熟颗粒细胞特征的组合，使人联想到双倍体特征，因此我们进一步将先前去除的双倍体纳入人-小鼠综合分析。只有少数人类细胞与小鼠神经母细胞亚型（图S2I）对齐，其表达谱提示胶质细胞或成熟神经元或神经元/胶质细胞doublets，而非神经源性细胞（图S2J）。考虑到人类产前和成人神经母细胞可能具有相同的转录组相似性，如在小鼠中观察到的，我们进一步将成人DG数据预测为胎儿人DG数据（Zhong等人，2020）。同样，在成人中未检测到清晰的颗粒细胞轨迹或表达nIPC或神经母细胞标记的细胞（图S2K和S2L）。
我们详尽的综合性跨物种分析确定了小鼠、猪和猕猴的成年神经发生的清晰而稳健的轨迹，但在人类中没有。在139187个DG细胞（每个细胞为0.0007%）和32067个颗粒细胞（每个细胞为0.003%）中，我们仅鉴定出一个细胞具有与神经祖细胞一致的转录组谱，一个细胞具有与成神经细胞一致的谱，该比率大大低于之前基于DCX蛋白表达和14C掺入分析的估计，这表明我们的样本量范围为28–1218个神经母细胞（详情见表S2）。