脳発生における成体神経幹細胞と上衣細胞の系譜選択機構の解明
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20J22817
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大宮 英恵 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | BMPシグナル / 成体神経幹細胞 / 上衣細胞 / 神経系前駆細胞 / BMP |
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| Outline of Research at the Start |
胎生期の神経幹細胞は神経管全体に存在するが、成体になると脳の非常に限られた場所にしか存在しなくなる。胎生期の神経幹細胞のごく一部の細胞のみが、成体まで残る細胞として選ばれる機構は未だ明らかでない。最近、胎生期の素早く分裂する神経幹細胞の中にゆっくり分裂する細胞が存在し、その一部が成体神経幹細胞となる事が報告された。しかしゆっくり分裂する神経幹細胞の中には上衣細胞になる細胞も混在している。本研究では単一細胞遺伝子発現解析を用いてゆっくり分裂する神経幹細胞の不均一性を解析することで、成体神経幹細胞や上衣細胞の胎生期「起源細胞」を同定する。同時に系譜選択メカニズムを解明し、起源細胞の形成機構に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経幹細胞（神経系前駆細胞）は胎生期では神経管全体に存在して脳・脊髄を形成するが、そのほとんどは生後に消滅する。一方、成体においても少数の神経幹細胞のみが脳の限定された部位に残存し、新しく作られたニューロンは成体の学習や記憶・本能行動の制御に貢献する。では、どのようにして胎生期神経系前駆細胞のごく一部の特別な細胞のみが、成体まで残存する神経幹細胞として選ばれるのだろうか。
胎生期神経系前駆細胞は短期間に脳を作るために「素早く分裂」する。しかし当研究室において、その一部が胎生期の間に分裂頻度を下げ（「ゆっくり分裂」）、さらにその一部が成体神経幹細胞となることが示された(Furutachi et al., 2015)。しかし、このゆっくり分裂する神経系前駆細胞の中には将来成体神経幹細胞になる細胞だけでなく、成体神経幹細胞のニッチを構成する上衣細胞になる細胞も含まれる(Spassky et al., 2005)。さらに最近の研究により成体神経幹細胞と上衣細胞の一部は共通の前駆細胞から分化してくることがわかっている。しかし、ゆっくり分裂する細胞の中から成体神経幹細胞の起源細胞と上衣細胞の起源細胞が選ばれるメカニズムについては全く明らかになっていない。
そこで本研究では成体神経幹細胞と上衣細胞の運命決定メカニズムの解明を目的とした。私は本研究において、上衣細胞を神経系前駆細胞から誘導する培養系を確立し、BMPを添加すると上衣細胞の分化が阻害され、BMPシグナルは上衣細胞遺伝子の最上流因子として知られるGemC1の発現も抑制していることを見出した。さらにBMPシグナルが成体神経幹細胞の確立に寄与することを見出した。本研究によって上衣細胞と成体神経幹細胞の形成機構の一端を明らかにできたと考える。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
