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16.05.2019 | Short Communication

Transcriptomic profile of the subiculum-projecting VIP GABAergic neurons in the mouse CA1 hippocampus

Zeitschrift:
Brain Structure and Function
Autoren:
Xiao Luo, Einer Muñoz-Pino, Ruggiero Francavilla, Maxime Vallée, Arnaud Droit, Lisa Topolnik
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s00429-019-01883-z) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In cortical circuits, the vasoactive intestinal peptide (VIP+)-expressing GABAergic cells represent a heterogeneous but unique group of interneurons that is mainly specialized in network disinhibition. While the physiological properties and connectivity patterns have been elucidated in several types of VIP+ interneurons, little is known about the cell type-specific molecular repertoires important for selective targeting of VIP+ cell types and understanding their functions. Using patch-sequencing approach, we analyzed the transcriptomic profile of anatomically identified subiculum-projecting VIP+ GABAergic neurons that reside in the mouse hippocampal CA1 area, express muscarinic receptor 2 and coordinate the hippocampo-subicular interactions via selective innervation of interneurons in the CA1 area and of interneurons and pyramidal cells in subiculum. We explored the VIP+ cell gene expression within major gene families including ion channels, neurotransmitter receptors, neuromodulators, cell adhesion and myelination molecules. Among others, a large variety of genes involved in neuromodulatory signaling, including acetylcholine (Chrna4), norepinephrin (Adrb1), dopamine (Drd1), serotonin (Htr1d), cannabinoid (Cnr1), opioid (Oprd1, Oprl1) and neuropeptide Y (Npy1r) receptors was detected in these cells. Many genes that were enriched in other local VIP+ cell types, including the interneuron-selective interneurons and the cholecystokinin-coexpressing basket cells, were detected in VIP+ subiculum-projecting cells. In addition, the neuronatin (Nnat) and the Purkinje Cell Protein 4 (Pcp4) genes, which were detected previously in long-range projecting GABAergic neurons, were also common for the subiculum-projecting VIP+ cells. The expression of some genes was validated at the protein level, with proenkephalin being identified as an additional molecular marker of this VIP+ cell type. Together, our data indicate that the VIP+ subiculum-projecting cells share molecular identity with other VIP+ and long-range projecting GABAergic neurons, which can be important for specific function of these cells associated with their local and distant projection patterns.

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