| Project/Area Number |
21K19307
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine (2023)
Kanazawa University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
新明 洋平 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00418831)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河崎 洋志 金沢大学, 医学系, 教授 (50303904)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | フェレット / 脳回 / アストロサイト / 大脳 / 進化 / 大脳皮質 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、マウスを用いてアストロサイトの数を制御するメカニズムの解明を目指す。さらに、マウスよりも多くのアストロサイトを有するフェレットを用いることにより、進化におけるアストロサイトの数の増大を制御するメカニズムに迫る。また、我々の研究結果から、進化におけるアストロサイトの数の増大が脳回形成に重要であった可能性が示唆されている。そこで、発達した脳回を持つフェレットを用いて脳回形成におけるアストロサイトの重要性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質は特に発達しており、発達期にその組織構築がダイナミックに変化しシワ（脳回）を形成する。この進化の過程で大脳内の神経細胞とグリア細胞の数が増大したことは自明であるが、神経細胞よりもグリア細胞の一種であるアストロサイトがより顕著に増加したことは注目すべき事実である。実際、アストロサイトは脳内で最も多く存在する細胞で、血液脳関門の形成、細胞外環境の恒常性維持、神経伝達物質の取り込みなど数多くの重要な役割を持つ。さらに、アストロサイトの機能不全が、レット症候群や脆弱X症候群などの神経発達障害に関連する。また興味深いことに、ヒトのアストロサイトを過剰供給したマウスでは認知機能が向上する。このように進化におけるアストロサイト数の増大と脳回の獲得が高次脳機能の発達の基盤であると考えられるが、これらの現象を制御する分子メカニズムは全く不明である。重要なことに、我々の最新の研究成果からアストロサイトの数を制御する新規メカニズムの存在が示唆されていた。そこで本研究では、次世代シークエンサーによる遺伝子発現解析に加え、in vitroおよびin vivoの実験系を駆使することにより、我々の提案する新規モデルの検証を行った。その結果、マウスアストロサイトに比べてフェレットアストロサイトにおいてFGF1の発現が10倍以上高いことを見出した。さらに、FGFシグナルのポジティブフィードバックループによる増殖制御がアストロサイト数の決定に重要であることを明らかにした。
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