Oct. 8

Transcriptional and Anatomical Diversity of Medium Spiny Neurons in the Primate Striatum

He, Jing and Kleyman, Michael and Chen, Jianjiao and Alikaya, Aydin and Rothenhoefer, Kathryn M. and Ozturk, Bilge Esin and Wirthlin, Morgan and Bostan, Andreea C. and Fish, Kenneth and Byrne, Leah C. and Pfenning, Andreas R. and Stauffer, William R., Transcriptional and Anatomical Diversity of Medium Spiny Neurons in the Primate Striatum. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3904348 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3904348

中型有棘神経細胞(MSNs)は線条体ニューロンの大半を占めており、ドーパミンの報酬信号と機能的に多様な皮質-大脳基底核回路との間に主要なインターフェースを構成しています。この回路内での情報伝達は異なるタイプのMSNに依存しており、それらは伝統的に投射標的やドーパミンレセプターの発現によって規定される。単一細胞での転写実験によると、従来の回路モデルで予測された以上にMSNの不均一性が分かってきたが、霊長類の線条体における転写の状況はいまだ不明である。そこで、我々はアカゲザルのMSNのサブタイプについて分子的な定義を作成し、転写的な定義と解剖的な副領域の関係性を探ることを試みた。その結果、ストリオゾーム・マトリックスに関連した背側線条体のサブタイプ、側坐核(Accumbens)の殻や嗅球結核に関連した腹側線条体のサブタイプ、腹側線条体のμ-オピオイド受容体が豊富に存在する部位に限定的なMSN様の細胞タイプなど、少なくとも9つのMSNのサブタイプが存在することが示唆された。それぞれのサブタイプは遺伝子発現の不連続性によって区別されているものの、サブタイプ内での連続的な変化は解剖学での位置と潜在的には機能的な特異性に対応した勾配を定めた。これらの結果は、霊長類の線条体において細胞タイプ特異的なトランジェネシスを実現するための基盤をなすものであり、回路特異的な情報伝達研究の青写真となるものである。