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免疫組織化学的手法により小脳およびその周辺組織におけるMusashi2(Msi2)蛋白質の発現を解析したところ、成体ではMsi2は小脳プルキンエ細胞やプルキンエ細胞の樹状突起へ軸索を投射する下オリーブ核ニューロンで非常に高い発現を示すことが明らかになった。そして、Msi2ノックアウトマウスでは、小脳の層形成やニューロン数などの基本構造に異常はみられないものの、プルキンエ細胞と下オリーブ核ニューロンとの間で形成されるシナプス数が顕著に減少していることが明らかになった。一方で、プルキンエ細胞と小脳顆粒細胞とのシナプス形成には異常はみられなかった。そこで、Msi2ノックアウトマウスの下オリーブ核ニューロンの小脳への軸索投射を蛍光トレーサーを用いた神経回路標識法により解析したが、野生型と比べて明らかな異常は認められなかった。また、発生期におけるMsi2の発現を解析したところ、プルキンエ細胞ではその発生初期から発現しているものの、軸索を小脳へと投射中の下オリーブ核ニューロンでは発現はみられなかった。これらの実験結果から、先行研究により明らかにされていたMsi2ノックアウトマウスの小脳由来と考えられる行動異常は、神経回路形成後のプルキンエ細胞一下オリーブ核ニューロン間のシナプス構造維持の異常に由来する可能性が考えられた。一方で、同じMusashiファミリー蛋白質であるMusashi1(Msi1)が、発生期の下オリーブ核ニューロンで強い発現を示し、Msi1ノックアウトマウスでは軸索の投射異常が認められることが明らかになった。以上の研究結果から、Musashiファミリー蛋白質が小脳系の発生および成熟後の機能維持において重要な働きをしていることが強く示唆された。
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