单细胞基因组学是研究大脑等异质组织的有力工具。然而,人们对遗传变异如何影响细胞水平基因表达的了解甚少。为了解决这个问题,我们将单核、多组学数据集统一处理成一个资源,该资源包含来自 388 个人的前额叶皮层的 280 多万个细胞核。对于 28 种细胞类型,我们评估了基因家族和药物靶标之间表达和染色质的群体水平变化。我们确定了 55 万多个细胞类型特异性调控元件和 140 多万个单细胞表达数量性状位点,我们用它们来构建细胞类型调控和细胞间通讯网络。这些网络体现了衰老和神经精神疾病中的细胞变化。我们进一步构建了一个综合模型,准确推断单细胞表达并模拟扰动;该模型优先考虑了约 250 种疾病风险基因和与相关细胞类型的药物靶标。