引言

嗅觉系统在检测和区分各种气味物质中起着关键作用。在小鼠嗅觉上皮(Olfactory Epithelium, OE)中，单个嗅觉神经元（Olfactory Sensory Neuron， OSN）选择性地表达1000多个嗅觉受体(Olfactory Receptor, OR)基因中的一个，导致显著的“一个神经元一个受体”的组织结构。特定的OR基因表达过程不仅决定了气味的敏感性，还赋予了每个神经元独特的特征和活动模式，引导它们的轴突汇聚到嗅球(Olfactory Bulb, OB)中特定的小球体内。

最近系统性单细胞转录组分析的突破揭示了嗅觉系统内复杂性和多样性的新维度，高亲和受体Cd36的二元表达标记了两个不同的嗅觉神经元群体(Cd36+ OSNs vs. Cd36- OSNs)。Cd36能结合多种配体，人们认为它在脂质气味识别中起着至关重要的作用。尽管初步描述了转录组差异和表达Cd36 OSNs群体的功能，但导致这种明显的转录组差异的调控机制仍不清楚，调控相同细胞类型内细胞多样性的机制仍然是一个谜。

2024年8月，赌博app 徐锦教授在Cell Reports期刊在线发表了题为“Regulatory Mechanisms Orchestrating Cellular Diversity of Cd36+ Olfactory Sensory Neurons Revealed by scRNA-seq and scATAC-seq Analysis”的研究论文。

课题组采用单细胞转录组测序(scRNA-seq)和单细胞染色质可及性测序(scATAC-seq)方法全面表征小鼠主嗅觉上皮(Main Olfactory Epithelium, MOE)中成熟OSNs的转录组和表观基因组特征。研究首先表征了Cd36+ OSNs的转录组差异，并确定了与Cd36特异性共表达的一组嗅觉受体基因。

   通过对单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单细胞开放染色质测序(scATAC-seq)的综合分析，发现Cd36+/− OSNs的差异在未成熟的OSNs阶段就已出现，其中Mef2a和Hdac9是关键的发育分化调控因子。研究推测，Hdac9的缺失可能影响Mef2a的激活，导致包括Tshz1在内的Mef2a靶基因在Cd36+ OSNs谱系中的上调。研究证实，Tshz1通过结合增强子直接促进Cd36的表达。

本研究揭示了调控嗅觉系统细胞多样性的复杂调控景观和基本原则。这些发现为了解神经元异质性调控原则及其功能意义提供了宝贵观点。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114671