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Mechanism of induction of inter neuron production in fetal cerebral cortex by maternal-fetal signal relay

Research Project

Project/Area Number 16H05364
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Embryonic/Neonatal medicine
Research InstitutionKanazawa Medical University

Principal Investigator

HATTA Toshihisa  金沢医科大学, 医学部, 教授 (20238025)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東海林 博樹  金沢医科大学, 一般教育機構, 教授 (10263873)
坂田 ひろみ  金沢医科大学, 医学部, 准教授 (50294666)
島田 ひろき  金沢医科大学, 看護学部, 准教授 (60278108)
有川 智博  金沢医科大学, 一般教育機構, 准教授 (70452670)
塚田 剛史  金沢医科大学, 医学部, 助教 (90647108)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Keywords母胎間シグナル / 白血病抑制因子 / インターロイキン6 / gp130 / インターニューロン / 大脳皮質 / 胎盤 / 抑制性ニューロン / SOX2 / Sonic hedgehog / Nkx2.1 / ACTH / メラノコルチン受容体 / 副腎皮質刺激ホルモン
Outline of Final Research Achievements

We hypothesized that maternally derived leukemia inhibitory factor (LIF) is involved in production of interneurons in the fetal cerebrum via the placenta and tested this hypothesis. Analysis using maternal administration of LIF and neurosphere derived from the fetal cerebrum revealed that about half of the top 20 genes with increased expression in response to LIF were those involved in induction of interneuron production and differentiation. These results suggest that maternal-fetal LIF signal relay is involved in the production and differentiation of interneurons in the fetal cerebrum. In addition, we have established a prototype of a specific slice preparation method and a high-throughput image acquisition system optimized for comprehensive tissue analysis of autistic brains.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、インターニューロンを誘導する上流の遺伝子群の発現が、母胎間LIFシグナルリレーにより調節されている可能性が示唆された。この成果は、生後個体でのインターニューロン新生誘導技術およびiPS等の培養幹細胞からのインターニューロン産生誘導技術の開発に直結する基礎的成果であり、今後の臨床応用を視野に入れた技術的発展が期待される。また、本研究により、ヒト脳も対象とし得る、脳全域にわたる網羅的組織データ取得のための統合的解析システムの基礎を確立することが出来た。このシステムは、ヒト全脳組織情報を収集するためのツールとして発展することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Molecular mechanisms underlying the models of neurodevelopmental disorders in maternal immune activation relevant to the placenta2019

    • Author(s)
      Tsukada T, Shimada H, Sakata-Haga H, Iizuka H, Hatta T
    • Journal Title

      Congenital Anomalies

      Volume: 59 Pages: 81-87

    • NAID

      50014236529

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  • [Journal Article] A rapid and nondestructive protocol for whole-mount bone staining of small fish and Xenopus2018

    • Author(s)
      Sakata-Haga H, Uchishiba M, Shimada H, Tsukada T, Mitani M, Arikawa T, Shoji H, Hatta T
    • Journal Title

      SCIENTIFIC REPORTS

      Volume: - Issue: 1 Pages: 7453-7453

    • DOI

      10.1038/s41598-018-25836-4

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lactosylceramide synthase, encoded by β4-galactosylteransferase-5 and -6, is pivotal for neuronal generation and myelin formation in mice.2018

    • Author(s)
      Yoshihara T, Satake H, Nishie T, Okino N, Hatta T, Otani H, Suzuki H, Sugihara K, Kamimura E, Tokuda N, Furukawa K, Furukawa K, Ito M, Asano M.
    • Journal Title

      Plos Genetics

      Volume: 14 Issue: 8 Pages: 1-24

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007545

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  • [Journal Article] Extracranial outfolw of particles solved in cerebrospinal fluid: Fluorescein injection study2017

    • Author(s)
      Akai1 T, Hatta T, Shimada H, Mizuki K, Kudo N, Hatta T, Otani H
    • Journal Title

      Congenital Anomalies

      Volume: - Issue: 3 Pages: 93-98

    • DOI

      10.1111/cga.12257

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  • [Journal Article] JunB regulates angiogenesis and neurovascular parallel alignment in mouse enbryonic skin2017

    • Author(s)
      Yoshitomi Y, Ikeda T, Saito H, Yoshitake Y, Ishigaki Y, Hatta T, Kato N, Yonekura H
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 130 Issue: 5 Pages: 916-926

    • DOI

      10.1242/jcs.196303

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  • [Journal Article] Galectin-4 expression is down-regulated in response to autophagy during differentiation of rat trophoblast cells2016

    • Author(s)
      Arikawa T, Shengjun Liao, Shimada H, Inoue T, Sakata-Haga H, Nakamura T, Hatta T Shoji H
    • Journal Title

      Scientific Reports 6

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 32248-32248

    • DOI

      10.1038/srep32248

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 神経管の発生2016

    • Author(s)
      八田稔久
    • Journal Title

      小児の脳神経

      Volume: 41 Pages: 296-303

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  • [Journal Article] 生物試料の透明化:古典から最新技術まで2016

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      八田稔久、三谷真弓
    • Journal Title

      医学生物学電子顕微鏡技術学会誌

      Volume: 29 Pages: 54-56

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      塚田剛史、王 賀、増田なつみ、島田ひろき、坂田ひろみ、東海林博樹、八田稔久
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      第54回北陸生殖医学会学術講演会
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      塚田剛史、島田ひろき、王 賀、坂田ひろみ、東海林博樹、八田稔久
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      坂田ひろみ、内芝舞実、島田ひろき、塚田剛史、三谷真弓、有川智博、東海林博樹、八田稔久
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      坂田ひろみ、内芝舞実 、島田ひろき 、塚田剛史、狩山信生、 有川智博、東海林博樹、八田 稔久
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      第58回日本先天異常学会学術集会
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  • [Presentation] 母体のLIF 投与は胎児大脳におけるNkx2.1 の発現を上昇させる2018

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      阪上大昌、塚田剛史、坂田ひろみ、島田ひろき、王  賀、八田稔久
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      第58回日本先天異常学会学術集会
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  • [Presentation] 顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子のマウス胎仔脳組織形成に及ぼす作用の解析2018

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      松本暁洋、Rafiq Ashiq Mahmood、古屋智英、佐藤文夫、橋本龍樹、八田稔久、大谷 浩
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      第58回日本先天異常学会学術集会
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  • [Presentation] Leukemia inhibitory factor signaling and STAT3 phosphorylation at Ser727 in fetal mouse brain development2018

    • Author(s)
      Tsukada T, Sakagami H, Shimada H,Takata S, Sakata-Haga H, Iizuka H, Shoji H, Hatta T
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      Neuroscience 2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Administration of maternal leukemia inhibitrry factor induces Nkx.2.1 in the ventral cerebrum of fetal mice2018

    • Author(s)
      Sakagami H, Tsukada T, Sakata-Haga H, Shimada H, Miura K, Wang H, Arikawa T, Takata S, Shoji H, Hatta H
    • Organizer
      Neuroscience 2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨格観察における除毛処理の有効性に関する研究2018

    • Author(s)
      狩山信生、坂田ひろみ、塚田剛史、島田ひろき、八田稔久
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      第78回日本解剖学会中部支部学術集会
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  • [Presentation] Leukemia inhibitory factor induces corticotropin releasing hormone in the mouse placenta2018

    • Author(s)
      He Wang, Tsuyoshi Tsukada, Hiromi Sakata-Haga, Hiroki Shimada, Tomohiro Arikawa, Hiroki Shoji, Toshihisa Hatta
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      第78回日本解剖学会中部支部学術集会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 迅速骨染色法(RAP-B法)の開発とその応用2018

    • Author(s)
      坂田ひろみ、内芝舞実、島田ひろき、塚田剛史、狩山信生、増田なつみ、有川智博、東海林博樹、八田稔久
    • Organizer
      第78回日本解剖学会中部支部学術集会
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  • [Presentation] 脳組織のハイコンテントアナリシス2018

    • Author(s)
      八田稔久,松原孝宜,塚田剛史,増田なつみ,島田ひろき,坂田ひろみ
    • Organizer
      第59回日本組織細胞化学会総会・学術集会
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  • [Presentation] EGFP 発現マウスを利用した母体ウイルス感染モデルにおける胎盤TLR3 シグナル亢進部位の検討2018

    • Author(s)
      塚田剛史,王 賀,増田なつみ,島田ひろき,坂田ひろみ,東海林博樹,八田稔久
    • Organizer
      59回日本組織細胞化学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 母体Poly (I:C) 投与による胎盤TLR3 シグナルの亢進部位の検索2018

    • Author(s)
      田剛史、島田ひろき、王 賀、坂田ひろみ、東海林博樹、八田稔久
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      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      坂田ひろみ、島田ひろき、狩山信生, 有川智博, 東海林博樹, 八田稔久
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      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2017-03-28
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  • [Presentation] 胎児脳発達を促進する母胎間白血病抑制因子(LIF)シグナルリレー発動の検出方法の検討2017

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      三浦公実、阪上大昌、島田ひろき、王 賀、塚田剛史、坂田ひろみ、廖生俊、有川智博、東海林博樹、八田稔久
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2017-03-28
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  • [Presentation] 小型実験動物のための迅速骨染色法の開発2017

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      坂田ひろみ、島田ひろき、塚田剛史、狩山信生、有川智博、東海林博樹、八田稔久
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      第57回日本先天異常学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 白血病抑制因子はマウス栄養膜幹細胞から副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンの分泌を促進する2017

    • Author(s)
      王 賀、有川智博、廖 生俊、塚田剛史、坂田ひろみ、島田ひろき、東海林博樹、八田稔久
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      第57回日本先天異常学会
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  • [Presentation] マウス母体へのLIF投与は胎児大脳介在ニューロン産生に関わる遺伝子の発現を変化させる2017

    • Author(s)
      阪上大昌、三浦公実、羽立 譲、坂田ひろみ、塚田剛史、島田ひろき、王 賀、辰野貴則、石垣靖人、八田稔久
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      第57回日本先天異常学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子のマウス胎仔脳組織形成における作用の解析2017

    • Author(s)
      松本暁洋、Regassa Dereje Getachew、古屋智英、小川典子、佐藤文夫、橋本龍樹、八田稔久、大谷 浩
    • Organizer
      第57回日本先天異常学会
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  • [Presentation] 母体Poly(I:C)投与による胎盤TLR3シグナルの亢進は脱落膜中の母体由来細胞で生じる2017

    • Author(s)
      塚田剛史、島田ひろき、王 賀、坂田ひろみ、東海林博樹、八田稔久
    • Organizer
      第77回日本解剖学会中部支部学術集会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Immuune-edocrine communication between mother and fetus contributes to fetal brain development.2016

    • Author(s)
      Hatta T, Tsukada T, Shimada H, Arikawa T, Shoji H, W He, Sakata H.
    • Organizer
      Third Myanmer-Japan international Symposium
    • Place of Presentation
      Patein University (Myanmar)
    • Year and Date
      2016-12-03
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Autophagy contributes to the differentiation of rat trophoblast cells, partially through down regulating Galectin-4 expression.2016

    • Author(s)
      Shengjun Liao, Arikawa T, Shimada H, Sakata-Haga H, Hatta H, Shoji H.
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Critical role of SOCS3 in the suppression of the maternal-fetalleukemia inhibitory factor signal relay pathway for fetal brain development2016

    • Author(s)
      Tsukada T, Shimada H, W He, Sakata-Haga H, Iizuka H, Hatta H.
    • Organizer
      5th Conference on Prenatal Programming and Toxicity
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡県小倉市)
    • Year and Date
      2016-11-13
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バルプロ酸が脊髄神経の形成に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      坂田ひろみ、Bold luramt、福井義浩、島田ひろき、八田稔久
    • Organizer
      第76回日本解剖学会中部支部学術集会
    • Place of Presentation
      信州大学医学部(長野県松本市)
    • Year and Date
      2016-10-08
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳皮質発生に関わる母胎児間LIF-ACTH-LIFシグナルリレーにおける胎盤CrhとPomcの挙動2016

    • Author(s)
      塚田剛史、島田ひろき、王 賀、東伸明、飯塚秀明、八田稔久
    • Organizer
      第56回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2016-07-29
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  • [Presentation] マウス胎仔脳組織形成における顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子の作用の解析2016

    • Author(s)
      松本暁洋、古屋智英、小川典子、佐藤文夫、橋本龍樹、八田稔久、大谷 浩
    • Organizer
      第56回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2016-07-29
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳室内脳せき髄液とくも膜下腔脳脊髄液の動きの相違とその意義2016

    • Author(s)
      赤井卓也、八田稔久、島田ひろき、水城圭司、工藤奈江、八田泰三、大谷 浩
    • Organizer
      第56回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2016-07-29
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Significance of autophagy and down-regulation of Galectin-4 expression during differentiation of rat trophoblast cells2016

    • Author(s)
      廖生俊、有川智博、島田ひろき、坂田ひろみ、八田稔久、石垣靖人、東海林博樹
    • Organizer
      第52回金沢医科大学医学会学術集会
    • Place of Presentation
      金沢医科大学(石川県河北郡内灘町)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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