マウスにおけるVglut2、Foxp2およびPdyn傍ブラキニューロンの噴出性突起

Efferent Projections of Vglut2, Foxp2 and Pdyn Parabrachial Neurons in Mice.

• Dake Huang
• Fillan S Grady
• Lila Peltekian
• Joel C Geerling

抄録

傍傍頭蓋核（PB）は、中脳と後脳の接合部に位置する複雑な構造である。そのニューロンは多様な遺伝的プロファイルを持ち、様々な恒常性機能に影響を与えている。中脳核の細胞構造や全体的な情報は知られているが、中脳核内の特定のニューロンサブタイプの投射パターンに関する包括的な情報はない。この研究では、転写因子Foxp2を発現するサブ集団と神経ペプチドPdynを発現するさらなるサブ集団とここでグルタミン酸ニューロンの投影パターンを比較した。これを行うために、我々は、Cre依存性前向性トレーサー（シナプトフィシン-mCherry）を送達するためにPB領域にAAVを注入し、Creドライバーマウスの3つの異なる系統で。次に、全脳（n=11）の147の神経解剖学的領域で標識されたブートンを解析した。全体的に、PB領域のグルタミン酸ニューロンは大脳皮質、前脳基底部、末節線条の床核、扁桃体、二脳、脳幹の様々な部位に分布していることがわかった。Foxp2とPdynの亜集団は、大脳皮質、前脳基底、扁桃体ではなく、視床下部に大きく投影される。Foxp2とPdynの間のいくつかの違いの中で、Pdynの視床下部への突出は顕著に欠如していた。この結果は、遺伝的同一性が接続性（したがって機能）を決定することを示しており、ニューロンの遺伝的同一性に基づいてすべてのPB出力突起をマッピングするための枠組みを提供している。PBニューロンとその出力突起を系統的に分類するために遺伝マーカーを使用することは、実験動物からヒトへの研究成果の翻訳を強化するだろう。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

The parabrachial nucleus (PB) is a complex structure located at the junction of the midbrain and hindbrain. Its neurons have diverse genetic profiles and influence a variety of homeostatic functions. While its cytoarchitecture and overall efferent projections are known, we lack comprehensive information on the projection patterns of specific neuronal subtypes in the PB. In this study, we compared the projection patterns of glutamatergic neurons here with a subpopulation expressing the transcription factor Foxp2 and a further subpopulation expressing the neuropeptide Pdyn. To do this, we injected an AAV into the PB region to deliver a Cre-dependent anterograde tracer (synaptophysin-mCherry) in three different strains of Cre-driver mice. We then analyzed 147 neuroanatomical regions for labeled boutons in every brain (n = 11). Overall, glutamatergic neurons in the PB region project to a wide variety of sites in the cerebral cortex, basal forebrain, bed nucleus of the stria terminalis, amygdala, diencephalon, and brainstem. Foxp2 and Pdyn subpopulations project heavily to the hypothalamus, but not to the cortex, basal forebrain, or amygdala. Among the few differences between Foxp2 and Pdyn cases was a notable lack of Pdyn projections to the ventromedial hypothalamic nucleus. Our results indicate that genetic identity determines connectivity (and therefore, function), providing a framework for mapping all PB output projections based on the genetic identity of its neurons. Using genetic markers to systematically classify PB neurons and their efferent projections will enhance the translation of research findings from experimental animals to humans. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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