这个代码来自2025年8月5号发表在Nat Genet.杂志上的文献, 标题《Single-nucleus chromatin accessibility profiling identifies cell types and functional variants contributing to major depression》。本文通过结合单细胞染色质可及性与基因表达,研究了84名个体的背外侧前额叶皮质中超过20万个细胞,以探究重度抑郁症MDD与神经正常对照组相比的基因调控机制。

主要发现如下:

  • MDD 相关的染色质可及性改变在 deep-layer excitatory neurons 中尤为显著,这些神经元以转录因子(TF)基序的可及性和应激反应性转录因子NR4A2的结合为特征;

  • 这些神经元还富集了与MDD相关的遗传变异,这些变异破坏了与可能影响突触通讯的基因相关的TF结合位点;

  • 此外,在MDD患者中,a gray matter microglia cluster 在已知调节免疫稳态的TF结合位点处的可及性降低;

  • 最后,利用基于序列的可及性预测、供体特异性基因型和基于细胞的实验,确定了MDD风险变异的基因调控效应。这些发现揭示了遗传变异可能通过哪些细胞类型和调控机制增加MDD风险。

    Nat Genet.杂志代码分享:具有详细处理步骤的snATAC分析R代码

单细胞水平的染色质结构图谱

图a:不同亚群层次聚类结果,右侧umap散点图结果;

图b: 顶部:兴奋性excitatory细胞类型的亚群聚类,12个兴奋性神经元聚类ExN1–ExN12;底部:抑制性 inhibitory 细胞类型的亚群聚类,5个抑制性神经元聚类InN3/PV/SST/LAMP5/VIP;

图c:顶部:皮质层特异性神经元谱系标记基因,CUX2,upper layer(L1/2);RORB、TOX,middle layer(L3/4);SYNPR、NTNG2、FEZF2,deep layer(L5/6);底部:中间神经元谱系标记基因,LHX2、SST、PVALB,medial ganglionic eminence(MGE);ADARB2、VIP、LAMP5,caudal (CGE) lineage interneurons;

图d:细胞类型特异性标记基因的伪散装染色质可及性(Ast,GFAP;ExN1,SLC17A7;InN,GAD2;Mic,CX3CR1;Oli,MAG;OPC,CSPG4;按TSS中的读数标准化);

图e:聚类特异性标记转录因子(神经元转录因子,JUNB;小胶质细胞,SPIB)Tn5偏差校正足迹。

图f:从左到右依次为:每个聚类中的高质量细胞核总数,随后是MDD与对照组以及男性与女性受试者的细胞核比例;

图g:亚群差异标记cCREs热图;

图h:亚群差异转录因子基序偏差z分数的平均差异热图。