マカク猿の前頭前皮質の発達と老化におけるエピゲノムの景観

前頭前皮質（PFC）は、高次の認知機能に不可欠です。エピジェネティックなダイナミクスがPFCの発達と老化にどのように関与するかは、大部分が未知です。本研究では、妊娠中から老化段階までのマカク猿のPFCのエピゲノムの景観をプロファイリングしました。クロマチン状態のダイナミクス（高次クロマチン構造、クロマチン相互作用、ヒストン修飾を含む）は、ステージ特異的な遺伝子転写を調節するために協調して行われ、神経発達の異なるプロセスに関与します。エピジェネティック信号の劇的な変化は出生段階周辺で発生します。特に、神経細胞の分化と層の特定に関与する遺伝子は、両価プロモーターによって事前に構成されています。大脳皮質の発達に関連するシス調節モジュールと転写因子（TF）を特定しました。これらは霊長類の大きな脳サイズと関連しています。これらのTFにはGLI3、CREB5、SOX9が含まれます。興味深いことに、SRYやSOX9などの基底放射状グリア（bRG）関連シス要素モジュールに関連する遺伝子は、性分化に豊富に存在します。統合失調症に関連する一塩基多型は、典型的なエンハンサーよりもスーパーエンハンサー（SE）に多く存在し、SEが神経ネットワークの配線に重要な役割を果たすことを示唆しています。神経細胞の増殖とシナプスニューロンの分化に重要なDBN1のシス調節要素が特定されました。特に、遠位クロマチン相互作用の喪失とH3K27me3信号はPFCの老化の特徴であり、それぞれ老化関連遺伝子の異常発現とトランスポゾンの活性化と関連しています。これらの発見は、霊長類の脳の発達と老化の背後にあるエピジェネティックなメカニズムに光を当てています。