2016 Fiscal Year Annual Research Report
個性を創発する神経幹細胞におけるエピジェネティックメモリーとその制御
| Project Area | Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality |
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| Project/Area Number |
16H06527
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 欽一 九州大学, 医学研究院, 教授 (80302892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今村 拓也 九州大学, 医学研究院, 准教授 (90390682)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経科学 / エピゲノム / 神経幹細胞 / 個性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個性というバリエーションを考えるにあたり、遺伝的な差異に依らない、エピジェネティックな差異を考慮することは重要である。本研究グループは、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるバルプロ酸の暴露により、マウス胎仔のエピジェネティク状態が撹乱されると、成体になって、ニューロンを生み出す元となる、神経幹細胞の数と質が低下するとともに、認知機能低下、すなわち、負の個性発現を示すことを発見している。これに加え、本年度の研究では、胎仔期バルプロ酸マウスは、てんかん感受性が増大していることも見出した。また、てんかん原生の増悪に関与するとされる、海馬における異所性ニューロン新生が増大していることも明らかにした。また、神経幹細胞の性質変化を調べる手掛かりとして、神経幹細胞マーカー遺伝子Nestinプロモーター制御下にGFPを発現するトランスジェニックマウス（Nes-GFPマウス）から、GFPの蛍光を指標に神経幹細胞を単離し、そこからDNA及びRNAを抽出する方法も確立した。これらは今後、神経幹細胞の遺伝子発現及びエピジェネティック動態の解析に有用である。
領域内の連携に関しては、A03班・自然科学研究機構 新分野創成センター ブレインサイエンス研究分野の郷特任准教授と、１細胞トランスクリプトーム解析について共同研究に着手した。現在領域として新規に導入した、10x Genomics社のChromiumを用いた条件の最適化を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
胎仔期バルプロ酸暴露マウスが示す負の個性として、新たな表現型を発見できた。また、神経幹細胞のエピゲノム動態解析に必須な、蛍光強度を指標とした神経幹細胞の単離法及び、そこからDNA・RNAの抽出法を確立できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
成体マウスにおいて海馬ニューロン新生異常と認知、学習・記憶能低下が誘発されることがわかっている条件でNes-GFPマウスにバルプロ酸を投与し（妊娠12-14日の母マウスに300 mg/kg、１回/日で計３回でバルプロ酸を経口投与）、胎仔（胎生15日）、新生児（生後5日）、成体（12週齢）のマウスから経時的にNestin陽性神経幹細胞を単離する。単離した神経幹細胞から、DNA及びRNAを回収し、エピジェネティック修飾変化引き続き行うとともに、トランスクリプトームの解析も進める。本年度の解析から、前述の条件で胎仔期にバルプロ酸に暴露されたマウスは、成体になっててんかん感受性が増大することも明らかにしているため、トランスクリプトームの解析から、その原因と考えられる異常な遺伝子発現も解析する。
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