新皮質形成初期の幹細胞と前駆細胞の制御プログラム

• Project Area: Neural Diversity and Neocortical Organization
• Project/Area Number: 25123701
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 斎藤 哲一郎 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00202078)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000); Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2013: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 神経科学 / 脳・神経 / 発生・分化 / 再生医学 / 遺伝子 / 神経細胞 / 幹細胞 / 電気穿孔法

Outline of Annual Research Achievements

大脳新皮質形成の初期には、脳室層に様々な神経幹細胞や前駆細胞が混在し、正常な脳機能を発揮する上できわめて重要であることが示唆されているが、これらの細胞の能力や機能などには不明な点が多い。そこで、初期の脳室層では発現するが中期以降には発現しない遺伝子として研究代表者等が初めて発見したユニークなNeproとNepz1を中心として、大脳新皮質形成における神経幹細胞や前駆細胞の制御機構の研究を分子から細胞、マウス個体のマルチレベルで実施した。研究代表者等が開発した独自の遺伝子発現法を用い、Neproを大脳新皮質形成の様々な時期にマウス脳内で強制発現させると、Neproにより初期の神経幹細胞は分化が抑えられ幹細胞として維持されるが、中期以降の神経幹細胞は全く影響を受けない。一方、Nepz1は、どの時期の神経幹細胞であっても分化を抑制し幹細胞として維持することが示され、NeproとNepz1の神経幹細胞への作用が異なることが明らかとなった。また、互いの遺伝子の強制発現や機能抑制の実験ではNeproとNepz1の間に相互作用が検出されず、神経幹細胞を維持するための分子機構が単一ではないことが示唆された。さらに、Neproが必須因子として働くNotchカスケードの機能を個体発生の特定の一時期のみで特異的に制御することにより、神経回路の一部のみに限定的な異常を有する新しいタイプの行動異常モデルマウスを作製することに成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] In utero electroporation of the mouse embryo (2015)
  • Author(s): Tetsuichiro Saito
  • Journal Title: Neuromethods Volume: 102 Pages: 1-20
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2459-2_1
  • ISBN: 9781493924585, 9781493924592
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exo utero electroporation of the mouse embryo (2015)
  • Author(s): Tetsuichiro Saito
  • Journal Title: Neuromethods Volume: 102 Pages: 21-31
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2459-2_2
  • ISBN: 9781493924585, 9781493924592
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Electroporation of dissociated hippocampal neurons (2015)
  • Author(s): Atsushi Baba, Tetsuichiro Saito
  • Journal Title: Neuromethods Volume: 102 Pages: 169-178
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2459-2_13
  • ISBN: 9781493924585, 9781493924592
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Control of gene expression in neurons by the use of in vivo electroporation and the tetracycline system (2015)
  • Author(s): Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Tetsuichiro Saito
  • Journal Title: Neuromethods Volume: 102 Pages: 187-195
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2459-2_15
  • ISBN: 9781493924585, 9781493924592
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Control of gene expression in neurons by the use of in vivo electroporation and the tetracycline system (2014)
  • Author(s): Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Tetsuichiro Saito
  • Journal Title: NeuroMethods Volume: 印刷中
• [Presentation] Postmitotic dorsal spinal cord neurons are transfated into commissural neurons by induced misexpression of Barh1 (2014)
  • Author(s): Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Tetsuichiro Saito
  • Organizer: 北米神経科学会2014年会
  • Place of Presentation: Washington, DC, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-11-18
• [Presentation] Specification of commissural neurons and formation of neural circuits
  • Author(s): Tetsuichiro Saito
  • Organizer: The First Symposium of Leading Graduate School at Chiba University Immune Regulation and Innovative Therapeutics
  • Place of Presentation: ステーションコンファレンス東京（東京）
  • Invited
• [Presentation] 新皮質神経幹細胞の初期プログラム
  • Author(s): 斎藤 哲一郎
  • Organizer: 新学術領域 山森・門松・宮田合同シンポジウム「糖鎖・細胞動態・皮質構築」
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋）
  • Invited
• [Presentation] Tightly controlled induction of gene expression is achieved in postmitotic neurons by the combination of the tetracycline system and in vivo electroporation
  • Author(s): Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Tetsuichiro Saito
  • Organizer: Neuro2013サテライトシンポジウム"Molecular & Cellular Mechanisms of Brain Development & Evolution"
  • Place of Presentation: 京都府立医科大学（京都）
• [Presentation] Gene induction to postmitotic neurons by the use of in vivo electroporation and the tetracycline system
  • Author(s): Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Tetsuichiro Saito
  • Organizer: Neurogenesis 2013 in Matsushima
  • Place of Presentation: ホテル松島大観荘（松島）
• [Presentation] テトラサイクリン遺伝子発現誘導システムと電気穿孔法を組み合わせることにより分化した神経細胞において遺伝子発現を誘導できる
  • Author(s): 佐藤 達也、室山 優子、斎藤 哲一郎
  • Organizer: 第36回分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸）
• [Remarks] 千葉大学 大学院医学研究院 発生再生医学
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/dev/index.html
• [Remarks] 千葉大学 大学院医学研究院 発生再生医学
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/dev/index.html