| Project/Area Number |
16027258
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
元山 純 独立行政法人理化学研究所, 元山研究ユニット, ユニットリーダー (70321825)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
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| Keywords | 神経幹細胞 / 神経発生 / マウス変異体 / マウス |
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| Research Abstract |
Ptc1遺伝子は脳、皮膚、筋肉等における癌抑制遺伝子であり、かつ成体幹細胞の正常な分化または分裂制御に関与している可能性がある。本研究課題の目的はマウスPtc1の神経幹細胞の発生における機能解明である。元山はPtc1の脳の発生過程での機能を明らかにするため、Ptc1の機能を時期特異的に欠いた変異体マウスを用い機能解析を行ない以下の知見を得た。
1.神経幹細胞の分裂:BrdUの取込みによる分裂細胞の標識を行い、VZにおける変異体と正常の神経幹細胞間での細胞分裂活性の比較を行ったが変異細胞では分裂活性は変化していないことが分かった。細胞死には顕著な違いが無かった。
2.神経幹細胞の分化:神経幹細胞はVZ内では自己複製を続けている。自己複製を終えるとVZからSVZへ移動し細胞分化の過程にすすむ。興味深いことに本来腹側のみで発現するDlx2が変異体の大脳皮質で顕著に上昇していることを発見した。このことはPtc1の機能が無くなった事によって大脳皮質が腹側化し抑制性神経細胞を生ずる事を示している。また腹側のLGEではDlx2産生細胞の数が減少しMGEの様に変化していた。このことも大脳皮質での変化同様LGEがMGEへと腹側化した事を強く示唆している。
3.神経幹細胞の分化のタイミング、および細胞移動:大脳皮質とGEのVZおよびSVZにおける分裂終了細胞と分裂中細胞の分布を観察した。その結果、胎齢12日以降Ptc1の機能を欠損させた脳の大脳皮質のVZでは分裂可能な幹細胞は激減し、ほとんどが分裂終了細胞で占められた。それとは対照的にSVZではほとんどの細胞が依然として分裂活性を保っており、かつDlx2を強く発現している事から、抑制性神経細胞の前駆体としてSVZで分裂を継続している事がわかった。
すなわちPtc1が神経幹細胞の細胞分化に関与しているという仮説を立証することができた。
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