海馬（HPC）と内側嗅内野皮質（MEC）は学習・記憶・空間認知に不可欠であり、両者は哺乳類種において背腹方向（縦軸）に沿った組織化を示す。先行研究ではこの軸に沿った機能差が明らかにされてきた一方で、分子基盤とこれらの差の種をまたいだ保存性はいまだ十分に理解されていない。本研究では、空間トランスクリプトミクスを用いて、5種（ヒト、ツリースズメ、マウス、イヌ、ブタ）のHPCおよびMECを対象に、縦軸（背腹方向）を標準化しつつ包括的な分子アトラスを作製した。支持ベクターマシン（SVM）モデルを用いて、縦軸アイデンティティを予測する高重み遺伝子を同定し、保存された機能パターンを明らかにした。すなわち、背側HPCは細胞骨格およびシナプス経路が豊富であり、一方で腹側HPCはヌクレオチドおよびエネルギー代謝を好む。MECでは、背側領域がカルシウム輸送と脂質代謝に富み、腹側領域はカルシウム恒常性とアミロイド調節に関連していた。種特異的なSVMモデルにより顕著な分岐が示され、保存された縦軸特徴は進化的枠組みにおいて種特異的適応を許容しながら維持されるとする「祖先の隔離（ancestral confinement）理論」を提案した。分子パターンと細胞種を結びつけるため、ツリースズメのHPCとMECについて単核RNAシーケンスを実施し、他の種のデータを統合した。脱混合解析により、軸に沿った種特異的なGABA作動性ニューロン分布が示され、ヒトでは背側での濃縮が目立ち、他の種では腹側での濃縮が目立った。これらの結果は、HPCおよびMECの組織化について、種をまたいだ分子基盤を与えるものであり、脳機能と進化の双方を支える保存された縦軸プログラムと種特異的縦軸プログラムの両方を明らかにする。
https://doi.org/10.64898/2026.08.26.746438