神経科学：発達中のマウス脳の分子的構成

哺乳類の脳は、拡散性のモルフォゲンが作り出す空間的手掛かり、細胞間相互作用、およびおそらく1000を超える異なる細胞タイプを生みだす内在性遺伝的プログラムの間の複雑な相互作用を通して発達する。この過程を完全に理解するためには、脳発達の全時空間領域に及ぶ細胞状態の体系的な特徴付けが必要である。単一細胞RNA塩基配列解読と空間的トランスクリプトミクスは、複雑な組織の分子の不均一性を明らかにできることから、神経系でとりわけ威力を発揮してきた。これまでの研究では、特定の脳領域、成体の脳全体、さらには胚全体の発達が調べられてきた。本論文では、原腸形成期から出生までの間のマウス胚脳での、包括的な単一細胞レベルのトランスクリプトームアトラスを報告する。その結果、脳の機能要素群と脳を包む膜系の発達プログラムを描写する800近い細胞状態が明らかになり、その中には初期神経上皮、領域特異的な二次オーガナイザー、ニューロン形成前駆細胞やグリア形成前駆細胞も含まれることが分かった。また、in situ mRNA塩基細胞解読を用いて、カギとなる発達関連遺伝子の空間発現パターンをマッピングした。このin situのデータと我々の単一細胞クラスターを統合することで、神経系のパターン形成中の神経前駆細胞の精密な空間的構成が明らかになった。

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