神经干细胞是一类具有自我更新能力,可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的细胞类群,对于神经系统的发育和神经组织稳态的维持起着重要作用。目前人们普遍认为神经干细胞主要分布于侧脑室室管膜下区(SVZ)和海马齿状回颗粒下层(SGZ)。我们之前的研究发现,小鼠第四脑室也存在着静息态的神经干细胞,并且这些神经干细胞可以被VEGF细胞因子激活。在大脑损伤和神经退行性疾病中,神经干细胞可以通过分化和迁移来对神经系统进行修复。因此,小鼠第四脑室室管膜区细胞类群的表达谱研究,对解析神经系统发育过程和相关神经性疾病的机制具有重要意义。本研究以CD133+神经干细胞谱系示踪小鼠为实验材料,分离小鼠第四脑室室管膜区的CD133+神经干细胞及其增殖分化的后代细胞,采用优化的SMARTseq2方案构建单细胞c DNA文库,使用基于Tn5转座酶的Tagmentation方法构建测序文库,最后在Illumina平台进行测序。生物信息学分析结果表明,我们的测序reads比对到小鼠基因组上的成功率达到91.02%,平均每个单细胞检测到了6744个基因。我们发现小鼠第四脑室室管膜区存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种异质性的细胞类群。通过WGCNA和GO、KEGG分析,我们发现这四种细胞类型在代谢强度和分化阶段上具有明显差异。进一步地,我们鉴别出了既具有较高代谢强度,又具有细胞分化特征的特殊细胞类型Ⅱ,找出了Rap1、Ras、MAPK等细胞分化相关的信号通路。该项研究为小鼠神经系统的单细胞转录组研究提供了一个高质量、低成本的方案,加深了人们对第四脑室室管膜区异质性细胞群体的认识,有助于理解CD133+神经干细胞的分化机制,并且可能为相关神经性疾病机制的研究提供思路。