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Elucidating the role of immune system actors in brain development

Research Project

Project/Area Number 22K19365
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Nakajima Kazunori  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (90280734)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords母由来免疫グロブリン / 抑制性ニューロン / 大脳皮質発生 / 脳発生 / 免疫 / 脳 / 発生 / 免疫系
Outline of Research at the Start

胎生期マウスの正常な脳には、通常は病原体の排除などに使われる抗体分子などが大量に存在している。感染や炎症がない正常な脳の発生過程においてこれらが何らかの積極的な機能を有しているのかは不明であるが、胎生期脳には免疫系で使われる受容体も発現している細胞があることを見出した。そこで本研究では、脳の発生過程において、これら免疫系の分子群や細胞群が果たす役割を明らかにすることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Maternal immunoglobulins (Ig) flow into the offspring across the placenta. However, there is a risk of influx of brain-injurious Ig into the developing brain, because the blood-brain barrier is still immature. This may suggest some unknown surpassing significance of the mother-derived Ig during brain development. In this study, we first showed that almost all of the Ig detected in the embryonic brain is mother-derived IgG. Next, we identified cells in the embryonic brain that receive mother-derived IgG. Furthermore, we found that loss of mother-derived IgG, especially during the embryonic period, leads to an abnormal decrease in cortical inhibitory neurons after birth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

胎生期の脳に母由来の免疫グロブリン(抗体分子Ig)が存在していることは古くから知られており、感染予防のためと考えられている。しかしながら、通常の胎生期脳には明らかな感染や炎症はなく、何らかの未知の機能が母由来Igにはあるのではないかと考えた。本研究では、母由来Igが生後の大脳皮質抑制性ニューロンの生存維持に重要な役割を有することを見出したが、抑制性ニューロンの異常は様々な精神神経疾患の病態と関係することが注目されており、臨床的にも意義のある成果と考えられる。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Maternal immunoglobulins are distributed in the offspring’s brain to support the maintenance of cortical interneurons in the postnatal period2024

    • Author(s)
      Keiko Morimoto, Rikuo Takahashi, Goro Takahashi, Michio Miyajima, and Kazunori Nakajima
    • Journal Title

      Inflamm. Regen.

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大脳皮質ニューロンの挙動を制御するメカニズム2024

    • Author(s)
      仲嶋一範
    • Organizer
      生理研研究会「神経活動パターンと遺伝子発現から紐解く脳・神経回路発達メカニズムの解明」
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳発生における母由来免疫グロブリンの役割2024

    • Author(s)
      森本桂子、高橋陸央、佐野ひとみ、広井賀子、宮島倫生、仲嶋一範
    • Organizer
      Neuro2024 (第47回日本神経科学大会、第46回日本生物学的精神医学会年会、第67回日本神経化学会大会、第8回アジアオセアニア神経科学連合コングレス 合同大会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞たちが脳を作るしくみ2023

    • Author(s)
      仲嶋一範
    • Organizer
      慶應義塾大学薬学部「先端医科学研究」
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Immunoglobulins in developing brains (発生期脳における免疫ブロブリン)2023

    • Author(s)
      Rikuo Takahashi, Keiko Morimoto, Michio Miyajima, Hitomi Sano, Noriko Hiroi, and Kazunori Nakajima(高橋陸央、森本桂子、宮島倫生、佐野ひとみ、広井賀子、仲嶋一範)
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Cell migration in the developing cerebral cortex2023

    • Author(s)
      Kazunori Nakajima
    • Organizer
      Invited seminar at Center for Neuroscience Research, Children’s National Hospital, Washington, D.C. (U.S.A.)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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