抑制性神経細胞の移動制御

• Project/Area Number: 17650109
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 仲嶋 一範 Keio University, 医学部, 教授 (90280734)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 大脳皮質 / 神経細胞移動 / AMPA受容体 / 抑制性神経細胞 / 発生分化 / 細胞移動 / マイクロアレイ / 神経細胞 / 基底核原基 / 尾側細胞移動経路 / 海馬

Research Abstract

大脳皮質神経細胞には興奮性神経細胞(グルタミン酸作動性)と抑制性神経細胞とがあり、前者は皮質内の脳室面近くで産生され放射状に移動するのに対し、後者は腹側の基底核原基で産生され脳表面に平行(接線方向)に移動して皮質内に進入することが知られている。皮質内で両者がバランス良く配置されることが機能的神経回路網を構築するためには必須であるが、細胞移動過程における両者の関係は殆どわかっていない。本研究では、接線方向に移動する抑制性神経細胞がグルタミン酸受容体の一種であるAMPA受容体を発現するため、その機能的意義を明らかにすることにより、抑制性神経細胞の移動に対する興奮性神経細胞の影響を検討することを目指した。まず、抑制性神経細胞の主な起源である内側基底核原基(MGE)に電気穿孔法によりDsRed発現ベクターを導入し、移動抑制性細胞を蛍光標識して、大脳のスライス培養を行った。タイムラプス観察をしながらAMPAを添加したところ、容量依存的に移動を停止したり移動の方向を変化させる細胞が観察された。それに対し、まだ皮質下を移動中のMGE由来細胞の挙動や、皮質内を放射状に移動する細胞の挙動については、AMPA添加による影響は認められなかった。次に、AMPA受容体サブユニットであるGluRlのdominant negative体を移動抑制性細胞に導入したところ、AMPAによる影響は消失した。以上の結果は、グルタミン酸がAMPA受容体を介して移動抑制性細胞の皮質内での移動を制御している可能性を示唆する。

Research Products

• [Journal Article] The cortical subventr1cular zone-specific molecule Svetl is part of the nuclear RNA codedby the putative Netrin receptor gene Unc5d and is expressed in multipolar migrating cells (2008)
  • Author(s): Shinji Sasaki
  • Journal Title: Mol.Cell.Neurosci
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Labeling embryonic mouse central nervou system cells by in niero electroporation (2008)
  • Author(s): Hidenori Tabata
  • Journal Title: Develop.Growth Differ
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell-autonomous roles of ARX in cell proliferation and neuronal migration during corticogenesis (2008)
  • Author(s): Gaelle Friocourt
  • Journal Title: J.Neurosci
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 神経細胞の移動と層構造形成の制御機構 (2008)
  • Author(s): 宇都 飛鳥
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 53 Pages: 365-372
• [Journal Article] 子宮内電気穿孔法による蛍光タンパク質の遺伝子導入技術 (2007)
  • Author(s): 田畑 秀典
  • Journal Title: バイオテクノロジージャーナル 7 Pages: 489-495
• [Journal Article] Expression profiles of Insulin-like growth factor binding protein-like 1 in the developing mouse forebrain (2007)
  • Author(s): Yuko Gonda
  • Journal Title: Gene Expr. Patterns 7 (4) Pages: 431-440
• [Journal Article] Migratory behavior of presumptive interneurons is affected by AMPA receptor activation in slice cultures of embryonic mouse neocortex (2007)
  • Author(s): Masato Yozu
  • Journal Title: Dev. Neurosci. (In press)
• [Journal Article] Cdk5 is required for multipolar-to-bipolar transition during radial neuronal migration and proper dendrite development of pyramidal neurons in the cerebral cortex (2007)
  • Author(s): Toshio Ohshima
  • Journal Title: Development (In press)
• [Journal Article] 発生期大脳皮質におけるニューロンの移動と配置のダイナミクス (2007)
  • Author(s): 森本桂子
  • Journal Title: 実験医学 25 (3) Pages: 338-345
• [Journal Article] Large-scale correlation of DNA accession numbers to the cDNAs in the FANTOM full-length mouse cDNA clone set (2006)
  • Author(s): Itsuki Ajioka
  • Journal Title: Keio J. Med. 55 (3) Pages: 107-110
• [Journal Article] Mouse Disabledl (Dab1) is a nucleocytoplasmic shuttling protein (2006)
  • Author(s): Takao Honda
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 (50) Pages: 38951-38965
• [Journal Article] 大脳皮質層形成機構の解明とその応用 (2006)
  • Author(s): 味岡逸樹
  • Journal Title: 再生医療-日本再生医療学会雑誌 5 (4) Pages: 476-482
• [Journal Article] 脳室の構造 (2006)
  • Author(s): 仲嶋一範
  • Journal Title: Clinical Neuroscience 24 (11) Pages: 1204-1208
• [Journal Article] Identification of ventricular-side-enriched molecules regulated in a stage-dependent manner during cerebral cortical development (2006)
  • Author(s): Itsuki Ajioka
  • Journal Title: Eur.J.Neurosci. 23(2) Pages: 296-308
• [Journal Article] Neuronal migration in cortical development (2005)
  • Author(s): Shigeaki Kanatani
  • Journal Title: J.Child Neurol. 20(4) Pages: 274-279
• [Journal Article] Expression profiles of EphA3 at both the RNA and protein level in the developing mammalian forebrain (2005)
  • Author(s): Chikako Kudo
  • Journal Title: J.Comp.Neurol. 487(3) Pages: 255-269
• [Journal Article] Birthdate-dependent-segregation of the mouse cerebral cortical neurons in reaggregation cultures (2005)
  • Author(s): Itsuki Ajioka
  • Journal Title: Eur.J.Neurosci. 22(2) Pages: 331-342
• [Journal Article] The caudal migratory stream : a novel migratory stream of interneurons derived from the caudal ganglionic eminence in the developing mouse forebrain (2005)
  • Author(s): Masato Yozu
  • Journal Title: J.Neurosci. 25(31) Pages: 7268-7277
• [Journal Article] Switching of α-catenin from αE-catenin in the cortical ventricular zone to αN-catenin II in the intermediate zone (2005)
  • Author(s): Itsuki Ajioka
  • Journal Title: Dev.Brain Res. 160(1) Pages: 106-111
• [Journal Article] Disrupted-in-Schizophrenia-1 in development of the cerebral cortex : perturbation by its schizophrenia-associated mutation (2005)
  • Author(s): Atsushi Kamiya
  • Journal Title: Nature Cell Biol. 7(12) Pages: 1167-1178
• [Presentation] Dynamics of cerebral cortical development (2008)
  • Author(s): Kazunori Nakajima
  • Organizer: 熊本大学発生医学研究センターグローバルCOEリエゾンラボ研究会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2008-01-30
• [Presentation] Neuronal migration in the developing cerebral cortex-Development and applicati on of in utero electroporation (2008)
  • Author(s): Kazunori Nakajima
  • Organizer: 自然科学研究機構基礎生物学研究所研究会:「遺伝子導入法の神経研究への応用」
  • Place of Presentation: 岡崎
• [Presentation] dentificadon of molecules preferentially expressed in restricted regionstricted de veloping telencephalon (2008)
  • Author(s): Kazunori Nakajima
  • Organizer: 自然科学研究機構基礎生物学研究所研究会:「大脳皮質の発生と可塑性II」
  • Place of Presentation: 岡崎
• [Presentation] 移動神経細胞の形態変化の経時的観察とその制御因子の探索 (2008)
  • Author(s): 西村 嘉晃
  • Organizer: 第2回神経発生討論会
  • Place of Presentation: 岡崎
• [Presentation] Dynamics of neuronal migration and layer fozmation in the developing cerebral cortex (2007)
  • Author(s): Kazunori Nakajima
  • Organizer: Developmental Biology Special Seminar, The Children's Hospital of Philadelphia
  • Place of Presentation: Philadelphia
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Presentation] 大脳皮質の後期発生過程に出現する第四の移動様式 (2007)
  • Author(s): 佐々 木恵
  • Organizer: 第36回慶磨ニューロサイエンス研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-27
• [Presentation] 脳の発生過程における神経細胞のダイナミクス (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 生命科学イメージングシンポジウム〜分子動態から発生・疾患の解明へ〜
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] 脳の細胞構築のメカニズム (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 大阪市立大学大学院医学研究科セミナー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-07-18
• [Presentation] 大脳皮質構造の発生分化機構 (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 聖マリアンナ医科大学フロンティア医科学大学院セミナー
  • Place of Presentation: 川崎
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] 大脳皮質神経細胞構築のダイナミクス (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 国立精神神経センター神経研究所セミナー
  • Place of Presentation: 小平
  • Year and Date: 2007-07-03
• [Presentation] 皮質脳室帯に由来する2つの集団が示す互いに異なった移動過程 (2007)
  • Author(s): 田畑 秀典
  • Organizer: 第35回慶磨ニューロサイエンス研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-06-09
• [Presentation] 神経細胞移動と皮質層形成の制御機構 (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 近畿大学理工学部生命科学科セミナー
  • Place of Presentation: 東大阪
  • Year and Date: 2007-04-19
• [Presentation] Neuronal migration and layer formation in the developing cerebratex (2007)
  • Author(s): Kazunori Nakajima
  • Organizer: Intemadonal Meeting"Neurogenesis 2007"
  • Place of Presentation: Tokyo
• [Presentation] 大脳皮質形成過程におけるNMDA受容体を介した細胞移動の分子基盤 (2007)
  • Author(s): 内野 茂夫
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2007)
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 発生期大脳皮質における神経細胞移動と層形成の制御 (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2007)
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 大脳皮質発生における神経細胞移動と層形成の制御機構 (2007)
  • Author(s): 仲嶋 一範
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会(BMB2007)
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 大脳後期発生過程に見られる新規移動様式、不軌道性移動の解析 (2007)
  • Author(s): 田畑 秀典
  • Organizer: 第ll3回日本解剖学会全国学術集会
  • Place of Presentation: 大分
• [Book] In utero electrpooration;assay system for migration of cerebral cortical neurons Eloectroproation and Sonoporation in Developmentl Biology (2008)
  • Author(s): Hidenori Tabata
  • Publisher: Springer
• [Book] リーリンKEY WORI精神第4版 (2007)
  • Author(s): 関根 克敏
  • Publisher: 先端医学社
• [Book] Neurogenesis Encyclopedic Reference of Neuroscience (2007)
  • Author(s): Koji Oishi
  • Publisher: Springer-Verlag(In press)
• [Book] リーリンKEY WORD 精神 第4版 (2007)
  • Author(s): 関根克敏
  • Publisher: 先端医学社(印刷中)
• [Book] 神経系の後期発生-脳皮質構造の形成- 脳神経外科学大系 第一巻「神経科学」(河瀬斌 編) (2006)
  • Author(s): 仲嶋一範
  • Total Pages: 386
  • Publisher: 中山書店
• [Book] 神経細胞の移動と皮質の構築 改訂第二版 脳神経科学イラストレイテッド(森寿, 真鍋俊也, 渡辺雅彦, 岡野栄之, 宮川剛 編) (2006)
  • Author(s): 仲嶋一範
  • Publisher: 羊土社(印刷中)
• [Patent(Industrial Property Rights)] DNAとcDNAクローンの対応方法及び対応表を記録した記録媒体、並びにcDNA検索サービス提供方法及びcDNA検索サービス提供サーバ (2005)
  • Inventor(s): 仲嶋一範, 前田卓哉, 味岡逸樹
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人慶応義塾
  • Industrial Property Number: 2005-227223
  • Filing Date: 2005-08-04