Toward understanding the molecular basis for layer formation in the mammalian neocortex and paleocortex

神経機能の最高次中枢である哺乳類大脳皮質には新皮質に加えて、古皮質、原皮質の２つの領域がある。新皮質と古皮質・原皮質を分ける大きな特徴の一つとして組織構築の違いが挙げられ、哺乳類新皮質は６層構造である一方、古皮質・原皮質は３層構造である。新皮質と古皮質・原皮質は互いに連続する神経上皮組織に由来しながら異なる組織構成を構築するに至るメカニズムは、これまで明らかにされていない。古皮質・原皮質の３層構造は哺乳類と系統的に近い爬虫類と特徴を共有しているとの考えが従来的であるが、古皮質・原皮質が進化的に祖先的な発生メカニズムによって成立する組織であるのかどうかも実際には不明である。嗅覚や情動行動を司る古皮質にも時系列的なニューロン発生の制御機構が存在し、ニューロンの配置と特性獲得に寄与することが明らかになりつつあるが、組織を構成する細胞の発現特性や組織構築特性は体系として明らかではない。本研究では古皮質の細胞特性を明らかにすることを第一の目的とし、マウス古皮質のシングルセルレベルでの遺伝子発現解析を行う計画である。今年度は、マウス古皮質を単離しシングルセル化処理ののち、10x Chromiumシステムを用いて次世代シークエンサー（NGS）でリード解析するための分子バーコードを含めたNGSライブラリーを作成した。このライブラリーを用いてSingle-cell RNA-seq解析を行い、古皮質組織のシングルセル発現プロファイルを得た。個々の細胞特性および細胞間の関係性が解析により明らかにしていく。

神経機能の最高次中枢である哺乳類大脳皮質には新皮質に加えて、古皮質、原皮質の２つの領域がある。新皮質と古皮質・原皮質を分ける大きな特徴の一つとして組織構築の違いが挙げられ、哺乳類新皮質は６層構造である一方、古皮質・原皮質は３層構造である。新皮質と古皮質・原皮質は互いに連続する神経上皮組織に由来しながら異なる組織構成を構築するに至るメカニズムは、これまで明らかにされていない。古皮質・原皮質の３層構造は哺乳類と系統的に近い爬虫類と特徴を共有しているとの考えが従来的であるが、古皮質・原皮質が進化的に祖先的な発生メカニズムによって成立する組織であるのかどうかも実際には不明である。嗅覚や情動行動を司る古皮質にも時系列的なニューロン発生の制御機構が存在し、ニューロンの配置と特性獲得に寄与することが明らかになりつつあるが、組織を構成する細胞の発現特性や組織構築特性は体系として明らかではない。本研究では古皮質の細胞特性を明らかにすることを第一の目的とし、マウス古皮質のシングルセルレベルでの遺伝子発現解析を行う計画である。今年度は、マウス古皮質を単離しシングルセル化処理ののち、10x Chromiumシステムを用いて次世代シークエンサー（NGS）でリード解析するための分子バーコードを含めたNGSライブラリーを作成した。このライブラリーを用いてSingle-cell RNA-seq解析を行い、古皮質組織のシングルセル発現プロファイルを得た。個々の細胞特性および細胞間の関係性が解析により明らかにしていく。