脑图谱研究历 经百年演进，一 直是确定大脑生物结构空间位置和理解其组织 架构 的重要参考工具。以连接组学和空间转录组学为代表的多组学研究已进入单细胞分辨率时代， 迫切 需要参考脑图谱具备单细胞 分辨 的空间定位能力 。 啮齿类动物是 生物医学研究中使用数量最多的模式动物 ， 传统 的小鼠脑参考图谱由一百多张尼氏染色的二维冠状切 面 组成，图 谱 相邻切面 之间 相差 数百微米 ； 美国艾伦脑科学研究所 基于小鼠脑组织 的 自发荧光 信号，通过对 轴向分辨率仅 有 100微米的 图像 计算生成平均模板 ，构建了 小鼠脑 通用坐标框架（CCF v3 ） 。 但 这 些图谱都未 能 做到单细胞可见的空间定位。

2025年7月 2 日 ， 海南大学和华中科技大学的骆清铭院士/龚辉教授及 美国 加 州 大学洛杉矶分校董红卫教授共同作为通 讯作者，在Nature期刊在线发表题为A mouse brain stereotaxic topographic atlas with isotropic 1 μm resolution（中文标题： 各向同性1微米分辨率绘制小鼠三维脑区和立体定位图谱STAM）的研究成果，以1微米各向同性分辨率绘制小鼠三维脑区和立体定位图谱。

本研究 发展 了对完整小 鼠脑进行尼氏染色和树脂固定的方法，利用 骆清铭研究团队 自主研发的显微光学切片断层成像 MOST 技术，获取了亚微米分辨的小鼠全脑细胞构筑图像，包括14,000张冠状切面、11,400张矢状切面和9,000张水平切面，三个标准解剖方位断面图像的数量都比传统解剖图谱高2个数量级，均能清晰分辨脑内单个细胞和组织特征。通过 结 合细胞构筑、免疫组化、原位杂交、神经环路以及特定基因型神经元分布等 不 同标记策略所得图像， 该团队 首次构建了各向同性1微米分辨率的三维小 鼠脑参考图谱（STAM），划分并 标注 了916个脑 区 的三维形貌，其中新 命名脑亚区236 个。

采用图像三维大数据分块 策略和 快速 随机存取 技术 ，实现了以任意角度生成1微米分辨率的脑切面图像，能 对 非 标准 解剖切面呈现 精细 的细胞构筑图像 ， 这两项关键技术和产生的数据 在 脑区三维边界的识别和判断中发挥了重要作用。

该研究定义了STAM脑图谱的空间 定位 基准和 坐标体系。 以脑内 易于辨识的典型解剖结构 的几何特征为 颅内 参考点，并 利用 团队 自主研发的荧光显微光学切片断层成像fMOST 系统，获取 同时包含颅骨与脑组织三维结构的 小 鼠 整个头部 数据集 ，以及 建立 的 非线性配准算法，实现了颅骨 参考 点与颅内 参考 点的空间对应。

研究团队 基于信息学技术 开发 了 图谱数据的 可视化与共享平台，对公众提供云计算和数据下 载服务。主要包括：

绘制 了标准解剖切面 的 二维数字化图谱，包含700 张 冠状断面、256 张 矢状断面和367 张 水平断面 ， 对这些厚度 20微米的 每一张断面上的所有脑区做了 详尽 的标注 。 传统的脑图谱多采用不同的脑区划分方案及命名体系， 不 利于生物医学研究结果的对比和推广。 该研究 整合了传统脑图谱对冠状面脑区划分 和 命名的方案，方便用户以 各自 的习惯开展功能实验和比较 研究。

研究团队 基于MOST采集的高分辨高质量的细胞构筑连续图像，识别并划分出 916个 脑区和核团的 三维自然形貌 ，构建了小 鼠全脑三维数字化图谱。 该图谱具有既可看全脑又能查看局部的功能，不仅能观察整个鼠脑的三维形状，还能以任意视角查看脑区的三维形貌和所在位置；并具有可拆可合的特点， 全脑、脑区可进行多级拆分，多个脑区还能自由组合一起观察。对于研究脑区间信息传递、神经环路以及血管网络的空间分布和相互关系，提供了重要的基础载体和工具。

研究团队 开发了 多个 在 线 的 计 算工具，提供任意角度生成脑断面图像 、 脑片自动配准、神经环路投射 定位 及 脑穿刺 手术 路径 规划等服务。 STAM 图谱与传统立体定位图谱可兼容互通，既支持二维冠状面对应平面的跨图谱导航， 又 能实现三维空间跨图谱坐标系映射。并且，在STAM图谱 网站 提供了由苏州脑成像和计算 设施 以工程化统一标准 获取 的 小鼠全脑 细胞构筑、多种特定基因型神经元分布、单神经元投射等数据集 的 在线浏览和下载服务。

相信开创性的各向同性1微米分辨率绘制的小鼠三维脑区和立体定位图谱将成为新的里程碑——不仅为众多科学家、科普爱好者提供通用信息学工具，也必将成为“经典参考图谱”。

论文 全体作者是： 丰钊（一作）、李向宁、罗悦、刘鑫、龙犇、江涛、贾雪艳、陈晓卫、罗杰、柴晓康、王珍、 任淼 、路鑫、姚刚、赵梦婷、李宇昕、刘志祥、 倪鸿 、窦楚 皓 、鲍晟达、杨世城、张邹涛、周建东、蔡令一、张琪、阿依左合热  吐地、谭朝镇、 徐正超 、 陈思琦 、 丁文祥 、 史文娟 、李安安、董红卫（通讯）、龚辉（通讯）、骆清铭（通讯） 。

STAM图谱网址和操作指导手册 链接：https://atlas.brainsmatics.cn/STAM

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09211-8

制版人： 十一

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