一项发表于《自然·通讯》的研究开发了一种将光转换钙指示剂CaMPARI2的功能标记与单细胞RNA测序相结合的方法（CaMPARI-seq），用于研究斑马鱼幼鱼处理视流的顶盖前区转录组特征。通过该方法，研究鉴定出一个表达tcf7l2的顶盖前神经元簇，该簇可进一步分为分子上不同的亚群。体内钙成像和细胞消融实验表明，表达nkx1.2lb的顶盖前神经元是负责视动反应（OMR）而非视动性眼震反应（OKR）的连合抑制性神经元。这项遗传和功能解析揭示了区分不同视流依赖行为所必需的神经元组织。

方法学创新：CaMPARI-seq

传统的单细胞RNA测序难以将转录组类型与其功能、行为和形态学联系起来。CaMPARI-seq技术通过结合活动依赖性荧光标记（CaMPARI2）和单细胞RNA测序，实现了对功能活跃神经元的分子分类。研究利用转基因斑马鱼品系Tg(elavl3:NLS-CaMPARI2)在视流刺激期间进行光转换，然后通过FACS收集光转换的红色神经元并进行单细胞RNA测序，从而鉴定出视流响应神经元的转录组特征。

主要发现

研究发现顶盖前区视流响应神经元主要表达tcf7l2，且大多数为GABA能抑制性神经元。进一步的聚类分析揭示了七个转录组亚型，其中mafaa⁺和nkx1.2lb⁺神经元具有不同的解剖和功能特征：mafaa⁺神经元在顶盖前区外侧局部投射，主要对单眼颞向运动反应；nkx1.2lb⁺神经元在顶盖前区内侧并通过后连合发出连合投射，涵盖多种视流响应类型。功能实验表明，nkx1.2lb⁺抑制性连合神经元对OMR（依赖平移视流）至关重要，但对OKR（依赖旋转视流）非必需，其消融导致平移选择性视流响应神经元减少。

参考文献

Kawai, M., Nakai, Y., Okamoto, H. et al. (2026). Molecular and functional dissection using CaMPARI-seq reveals the neuronal organization for dissociating optic flow-dependent behaviors. Nature Communications, 17, 3411. DOI: 10.1038/s41467-026-71371-6

该研究通过开发CaMPARI-seq技术，整合了活动依赖性标记与单细胞转录组学，解析了斑马鱼幼鱼顶盖前区视流处理神经元的分子和功能异质性。研究鉴定出tcf7l2阳性的GABAergic神经元簇，并进一步区分出mafaa阳性和nkx1.2lb阳性等亚型，揭示了其独特的投射模式、功能响应特征及在视动行为（OMR vs. OKR）中的差异化需求。研究团队来自日本国家遗传学研究所、理化学研究所脑科学中心等机构。