神経科学：ニューロンのエピゲノミクスと長距離投射の全脳規模の対応

単一細胞解析は、脳の数十億個のニューロンを、異なる脳構造に存在する数千種の「細胞タイプ」クラスターに分けて分析する。多くの細胞タイプは、標的への長距離の投射を通して機能を仲介し、特定の細胞タイプ間での相互作用を可能にしている。今回我々は、epi-retro-seq法を用いて、マウス全脳にわたって24の異なる標的に投射する32の異なる領域（225の源と標的の組み合わせ）から単離された3万3034個のニューロンについて、単一細胞エピゲノムと長距離投射を関連付けた。我々は、これらのデータを用いて、投射タイプをトランスクリプトームとエピゲノムに関係付ける原理を調べ、遺伝と関連付けられる細胞タイプや結合に関する仮説に取り組んだ。そして、あらゆる源について各標的へ投射するニューロンの識別能の926の統計的比較による全体的な統合を提供する。このデータセットを、数百万個のニューロンからなるより大規模なBRAINイニシアチブ細胞センサスネットワーク（BICCN）アトラスに組み込むことで、投射細胞のタイプを同義的クラスターに関連付けた。さらに、空間トランスクリプトームと統合することで、投射の多いクラスターを旧来の類別よりも小さい投射源領域に割り付けた。我々はこれを、視床下部・視床・後脳・扁桃体・中脳からの投射ニューロンの詳細解析により例示し、発現変動遺伝子、それらに関連するシス調節エレメント、転写因子結合モチーフ、神経伝達物質の使用など、これらの細胞タイプの特性についての手掛かりを示す。

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