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

单核RNA测序阐明皮质脊髓束的神经回路机制

• 批准号: 22K20701
• 负责人: 高田 裕生
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20701/
• 关键词: SnRNAseq; 皮質脊髄路ニューロン; 手指巧緻性

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。

The purpose of this study is to investigate the possibility of finger dexterity in long and short fingers and the specificity of RNA in cortical spinal pathways. Finger dexterity is associated with the formation of direct pathways between cortical ridge pathways and ridge motion pathways. Cortical spinal pathways are formed in different ways. The structure and function of cortical ridge road are controlled by many unknown factors. In this study, the diversity of cortical spinal pathways was identified and analyzed using SNRNA-seq. Cortical ridge pathway of all animal species is identified by the identification of cortical ridge pathway and its occurrence. The AAV is injected into the brain, and the nucleus is extracted from it. In addition, the number of AAVs introduced into GFP was confirmed. The next step is to conduct advanced research on nuclear SnRNA-seq. The first step is to study the method of the first step. The method of selecting the appropriate candidate for the first class is modeled, and the method of selecting the appropriate candidate for the second class is established. In the future, the method of AAV injection will be carried out in the long class of SnRNA-seq and in other animal species, and the development of cortical ridge specific genes will be carried out in the future.