大脑细胞类型的复杂性众所周知,只有对中枢神经系统组织中各种成分和细胞类型的相互作用进行彻底了解,才能更好地理解中枢神经系统的生理功能与病理状态。现有的细胞分类方式在标记的选择上限制了细胞类型的分辨率,难以体现中枢神经系统的异质性。单细胞转录组测序技术通过无偏见的获取单细胞使得组织异质性得到最大程度的体现。神经干细胞具有分化为多种中枢神经系统神经元和神经胶质细胞类型的能力。过去十年中,关于成年神经发生的研究主要集中在两个大脑区域,即侧脑室的脑室下区(SVZ)和海马结构的颗粒下区(SGZ)。而鲜少有关于第四脑室的相关研究报道,本实验室前期的工作中发现第四脑室存在可以被VEGF细胞因子激活的静息态神经干细胞。同时现有研究结果表明可变剪接在神经元发育和成熟神经元的功能中均起到关键作用。本课题构建了 CD133谱系示踪小鼠,并对其第四脑室细胞进行Smart-seq2单细胞转录组测序。共捕获96个ZSGreen 阳性单细胞,通过对测序结果进行无监督聚类分析发现第四脑室CD133+干细胞可在生理条件下分化为神经元、室管膜细胞、成熟少突胶质细胞、小胶质细胞、内皮细胞、成髓鞘少突胶质细胞等多个细胞类型,其中成髓鞘少突胶质细胞还可以分为两个亚类。通过对测序结果进行伪时序分析,系统认为内皮细胞与室管膜细胞处于分化早期,神经元、小胶质细胞、成髓鞘少突胶质处于分化晚期。本次测序检测到TSS、TTS、IR、AE、SKIP5种常见可变剪接类型,并且在各细胞类型中TSS与TTS均占比最高,IR占比最少。本次测序同时发现小鼠第四脑室细胞可变剪接存在强异质性,表现为:同一细胞中存在多种可变剪接;同一类型不同细胞的同一基因存在不同可变剪接形式。通过对新可变剪接体的ORF预测、氨基酸序列预测发现有些新的可变剪接体仍具有蛋白编码能力,而有些新的可变剪接体不再具有蛋白编码能力。