マーモセットにおける眼窩細胞型の進化的・発生的特殊化。
アブストラクト
霊長類では、高度な視力は網膜の中心部にある小さな特殊領域である窩によって調節される。哺乳類の中でも類人猿の系統に特有な窩は、生後の成熟過程で神経細胞の形態学的変化が顕著である。しかし、類人猿の小窩における細胞の類似性の程度や、小窩の成熟の分子的基盤については、依然として不明な点が多い。ここでは、ハイスループットの単一細胞RNA配列決定を用いて、ヒト、類人猿、オマキザルから人類進化において早期に分岐したコモンマーモセット()の網膜細胞のプロファイリングを行った。新生児と成体について、マーモセット窩と周辺網膜のアトラスを作成した。比較解析の結果、マーモセットはヒトやオマキザルとほぼすべての窩のタイプを共有しており、霊長類の窩に保存された細胞構造が浮き彫りになった。さらに、網膜の窩と周辺部における細胞型の発達の軌跡を追跡することで、それぞれに異なる成熟経路があることがわかった。遺伝子発現の違いを詳細に解析した結果、特に錐体視細胞とミュラーグリア(MG)が、この2つの領域間で最も大きな分子分岐を示していることが示された。シングルセルATAC-seqと遺伝子制御ネットワーク推論を利用することで、我々は、窩部錐体とその周辺部の錐体とを区別する、明確な転写制御を明らかにした。さらに、予測されたリガンドと受容体の相互作用を解析した結果、MGが窩球錐体の成熟をサポートする役割を果たす可能性が示唆された。これらの結果を総合すると、窩球の発生、構造、進化に関する貴重な知見が得られる。