ReviewsandMonographs综述与专论生物化学与生物物理进展ProgressinBiochemistryandBiophysics2023,50(3):497~504www.pibb.ac.cn单细胞转录组测序在药物成瘾研究中的应用*李琼1)王福艳2)张晓琴1)余志鹏1)唐梓航1)沈昊伟1,3)**(1)宁波大学医学院药理学系,宁波315211;2)宁波大学医学院附属医院实验中心,宁波315020;3)宁波康宁医院,宁波315201)摘要药物成瘾是复杂的中枢神经系统疾病,相关基础与临床研究均证实药物成瘾的神经机制及神经环路在成瘾行为形成的不同阶段逐渐发生改变。利用全基因组关联研究、全基因组测序、全外显子测序或高通量转录组测序等技术的组学研究对包括药物成瘾在内的精神疾病遗传的脆弱性进行了深入研究。上述单核苷酸多态性检测技术或测序技术主要预测疾病的遗传风险位点。然而,许多中枢神经系统疾病的发生与环境因素密切相关,而且在疾病发展的不同阶段,相关基因的表达存在脑区特异性的细胞异质性信息。因此,传统研究对发病机制的解释存在一定的局限性。单细胞转录组测序技术是针对单个细胞进行转录水平的测定,规避了传统测序对细胞群体平均转录水平检测的缺点,可以定量描述细胞异质性。近年来,单细胞转录测序技术在神经精神科学研究中的应用逐渐受到关注,本文总结了该技术在神经科学研究中的重要应用,并以药物成瘾为例,重点阐述说明其在中枢神经系统疾病中的应用价值。关键词单细胞转录组测序,药物成瘾,神经科学中图分类号R749,R446DOI:10.16476/j.pibb.2022.0121转录(transcription)是调控基因表达的关键步骤,具有可变性、适应性和动态性特征。转录动力学(transcriptiondynamics)是指在一定的时间跨度下,以分钟量级从对环境信号迅速反应到发育和疾病发生的缓慢变化[1]。2009年,汤富酬团队通过将改进的聚合酶链式反应(polymerasechainreaction,PCR)技术与高通量测序技术(high-throughputsequencing,HTS)[2]结合起来,实现了首次对单个细胞中的信使RNA(messageRNA,mRNA)进行完全无偏倚的转录组学研究,开创了单细胞转录组测序(single-celltranscriptomesequencing,ScRNA-seq)[3]。ScRNA-seq通过直接测量数千到数百万个单个大脑细胞中的mRNA分子特征,可以全面地表征大脑细胞类型的多样性[4]。这种测量揭示了塑造细胞身份的基因调控机制,并提供了对细胞群体之间发展和进化关系的洞察[5]。现在,通过将ScRNA-seq细胞分类学数据和全基因组关联研究(genomewide...