皮質脊髄路の神経回路機構解明のためのシングル核RNAシーケンシング

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本研究では、霊長類特異的な手指の巧緻動作を可能にする皮質脊髄路ニューロンの特異性をRNAレベルで明らかにすることを目的に研究を行っている。手指の巧緻動作には皮質脊髄路ニューロンと脊髄の運動ニューロンが直接シナプスを形成する直接路が関与していることが知られている。また、皮質脊髄路ニューロンが形成する皮質脊髄路はげっ歯類と霊長類で異なっている。しかし、皮質脊髄路の構造や機能を制御する機構に関しては未だ不明な点が多い。そこで本研究では、皮質脊髄路ニューロンを同定し、細胞単位や核単位で解析が可能であるSnRNA-seqを用いて皮質脊髄路ニューロンの多様性や特徴を明らかにする。まず、それぞれの動物種の皮質脊髄路ニューロンを同定するために脊髄にウイルスベクターを注入し、脳内での発現を確認することにした。これまでに、霊長類（マカクザル）の脊髄にAAVを注入し、その後取り出した脳から核を単離した。そして、単離した核の数％からAAVによって導入されたGFPの発現を確認した。次にこれらの核のSnRNA-seqを先行研究の手順に従い実行した。しかし、先行研究はげっ歯類を用いて行われていたため、先行研究の方法をそのまま霊長類に適応させることができなかった。そこで霊長類に適した方法を模索し、霊長類の核に適した核の単離方法を確立した。今後はこの方法でAAVを注入した霊長類のSnRNA-seqや他の動物種のSnRNA-seqを実施し、皮質脊髄路ニューロン特異的な遺伝子発現を明らかにするための実験を行う。