Single-cell analysis of experience-dependent transcriptomic states in the mouse visual cortex.
Single-cell analysis of experience-dependent transcriptomic states in the mouse visual cortex.
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DOI：
10.1038/s41593-017-0029-5
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发表时间：
2018-01
影响因子：
25
通讯作者：
Greenberg ME
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hrvatin S;Hochbaum DR;Nagy MA;Cicconet M;Robertson K;Cheadle L;Zilionis R;Ratner A;Borges-Monroy R;Klein AM;Sabatini BL;Greenberg ME
依赖活性的转录反应塑造了皮质功能。然而，我们缺乏对所有皮质细胞类型的这些反应的多样性的全面了解，以及这些变化如何促进神经元的可塑性和疾病。在这里，我们应用高通量单细胞RNA测序技术来研究光照后小鼠视皮层细胞类型的转录变化的广度。我们在所描述的30种细胞类型中的每一种中确定了对刺激的显著和不同的转录反应，揭示了611个刺激反应基因。兴奋性锥体神经元在刺激反应基因的诱导中表现出层间和层内的异质性。非神经细胞表现出清晰的转录反应，可能调节神经血管偶联和髓鞘形成的经验依赖性变化。综上所述，这些结果揭示了视皮层细胞类型之间发生的刺激依赖性转录变化的动态图景，这可能对皮质功能至关重要，也可能是发育性大脑疾病中去调节的部位。
Activity-dependent transcriptional responses shape cortical function. However, we lack a comprehensive understanding of the diversity of these responses across the full range of cortical cell types, and how these changes contribute to neuronal plasticity and disease. Here we applied high-throughput single-cell RNA-sequencing to investigate the breadth of transcriptional changes that occur across cell types in mouse visual cortex following exposure to light. We identified significant and divergent transcriptional responses to stimulation in each of the 30 cell types characterized, revealing 611 stimulus-responsive genes. Excitatory pyramidal neurons exhibit inter- and intra-laminar heterogeneity in the induction of stimulus responsive genes. Non-neuronal cells demonstrated clear transcriptional responses that may regulate experience-dependent changes in neurovascular coupling and myelination. Together, these results reveal the dynamic landscape of stimulus-dependent transcriptional changes that occur across cell types in visual cortex, which are likely critical for cortical function and may be sites of de-regulation in developmental brain disorders.
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