大脳新皮質アストロサイトの層特異的な多様性

①成体マウス大脳新皮質における上層と下層アストロサイトの形態が異なる。上層(2/3-4層)アストロサイトは脳表面に対して垂直方向に長く、突起がより複雑な傾向が見られた。一方、下層(5-6層)アストロサイトは脳表面に対して水平方向に長く、突起の分岐がより少ない傾向が見られた。②アストロサイトの形態の違いをunbiasedに検討するために、すべての層のアストロサイトについて、形態に基づいてクラスターリング解析を行った。tSNE解析の結果、大脳新皮質アストロサイトは大きく2つのクラスターに分類され、さらに2/3層と5-6層アストロサイトは異なるクラスターに分布する傾向が見られた。また、別の解析方法として階層的クラスターリングを行った結果、大脳新皮質アストロサイトが大きく4つのクラスター（クラスターA-D）に分類された。クラスターA、C、Dには順番に下層アストロサイト、上層アストロサイト、1層アストロサイトが多く含まれている傾向が見られた。即ち、I層アストロサイトと上層アストロサイトと下層アストロサイトは形態に関して大きく異なることが示唆された。③上層アストロサイトと下層アストロサイトは、遺伝子発現パターンが異なることがわかった。また、分子の発現パターンを免疫染色で調べたところ、HMGN1-3とZbtb20タンパク質を強く発現しているアストロサイトは上層に偏って分布していることがわかった。以上の結果より、上層と下層アストロサイトは遺伝子発現においても性質が大きく異なることが分かった。④ニューロンの層構造が乱れたリーラーマウスにおけるHMGN1-3とZbtb20の発現パターンを観察した。その結果、正常マウスと違って、リーラーマウスでは層間の発現パターンの違いが見られなくなった。従って、外的要因が少なくともアストロサイトでの転写因子発現の層間の違いに影響していることが示唆された。

①成体マウス大脳新皮質における上層と下層アストロサイトの形態が異なる。上層(2/3-4層)アストロサイトは脳表面に対して垂直方向に長く、突起がより複雑な傾向が見られた。一方、下層(5-6層)アストロサイトは脳表面に対して水平方向に長く、突起の分岐がより少ない傾向が見られた。②アストロサイトの形態の違いをunbiasedに検討するために、すべての層のアストロサイトについて、形態に基づいてクラスターリング解析を行った。tSNE解析の結果、大脳新皮質アストロサイトは大きく2つのクラスターに分類され、さらに2/3層と5-6層アストロサイトは異なるクラスターに分布する傾向が見られた。また、別の解析方法として階層的クラスターリングを行った結果、大脳新皮質アストロサイトが大きく4つのクラスター（クラスターA-D）に分類された。クラスターA、C、Dには順番に下層アストロサイト、上層アストロサイト、1層アストロサイトが多く含まれている傾向が見られた。即ち、I層アストロサイトと上層アストロサイトと下層アストロサイトは形態に関して大きく異なることが示唆された。③上層アストロサイトと下層アストロサイトは、遺伝子発現パターンが異なることがわかった。また、分子の発現パターンを免疫染色で調べたところ、HMGN1-3とZbtb20タンパク質を強く発現しているアストロサイトは上層に偏って分布していることがわかった。以上の結果より、上層と下層アストロサイトは遺伝子発現においても性質が大きく異なることが分かった。④ニューロンの層構造が乱れたリーラーマウスにおけるHMGN1-3とZbtb20の発現パターンを観察した。その結果、正常マウスと違って、リーラーマウスでは層間の発現パターンの違いが見られなくなった。従って、外的要因が少なくともアストロサイトでの転写因子発現の層間の違いに影響していることが示唆された。