神経科学：パターン化されたcPCDH発現が新皮質の精細な構成を調節する

大脳新皮質は膨大な数の多様なニューロンから構成されており、これらのニューロンが明確な層構造や単一細胞精度の緻密な回路を形成して、複雑な脳機能を支えている。細胞表面の多様な分子は、ニューロンのアイデンティティーを決めるカギだと考えられており、構造的および機能的な構成のためにニューロン間相互作用を媒介している。しかし、新皮質の精細なニューロン構成を制御する正確な機構は、ほとんど未解明のままである。今回我々は、詳細な単一細胞RNA塩基配列解読解析、前駆細胞系譜の標識化、モザイク機能解析を統合することで、クラスター型プロトカドヘリン（cPCDH）の多様だがパターン化された発現が、マウス新皮質において、興奮性ニューロンの精密な空間配置とシナプス結合を調節していることを示す。cPCDHは、細胞接着分子カドヘリンスーパーファミリーの最大のサブグループである。個々の新皮質興奮性ニューロンにおけるcPcdh遺伝子の発現は、多様だが、それらの発生起源や空間位置と結び付いた明確な構成パターンを示す。機能的cPCDHの発現を低下させると、同一の神経前駆細胞から生じてクローン関係にある興奮性ニューロンの側方でのクラスター化と、シナプス結合の有意な増加が引き起こされた。対照的に、単一のcPCDHアイソフォームを過剰発現させると、クローン関係にある興奮性ニューロンの側方での分散と、シナプス結合の著しい減少につながった。これらの結果は、パターン化されたcPCDH発現が、哺乳類脳において、個々の新皮質興奮性ニューロンの精細な空間的・機能的構成にバイアスをかけていることを示唆する。

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