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神経科学:マウスの脳規模での脊髄投射ニューロンのトランスクリプトームによる分類法
Nature 624, 7991 doi: 10.1038/s41586-023-06817-8
脳は、脊髄投射ニューロン(SPN)を介して脳から脊髄に指令信号を伝え、ほぼ全ての身体機能を制御している。しかし、脳規模でのSPNの包括的な分子的特性は、まだ十分解析されていない。今回我々は、計6万5002のSPNの転写プロファイリングを行い、領域特異的な76種類のSPNタイプを特定し、これらのタイプを、同時出版されるマウス全脳アトラスにマッピングした。この分類法により、SPNは3つの区分で構成されていることが明らかになった。つまり、(1)皮質、赤核、小脳からの分子的に均一な興奮性SPNで、脊髄終端が体部位にあり、2点間のコミュニケーションに適した区分、(2)網様体における不均一な細胞集団で、幅広い脊髄終端パターンを持ち、脊髄全体の活動に関係する指令を伝えるのに適した区分、(3)視床下部、中脳、網様体における遅効性神経伝達物質および/または神経ペプチドを発現する調節ニューロンで、脳–脊髄信号の「ゲイン設定」を行う区分である。また、このアトラスから、LIMホメオボックス転写因子コードによって、網様体脊髄ニューロンが、分子的に異なり、空間的に分離された5つの細胞集団に分けられることが明らかになった。さらに、細胞体サイズが大きいSPNサブセットの転写シグネチャーが明らかになり、これらは高速発火する電気生理学的特性と相関することが分かった。総合的にこの研究は、脳規模のSPNの包括的な分類法を確立していて、身体機能の脳制御を仲介するSPNの機能的構成に関する手掛かりとなる。

