ウィルスによる遺伝子導入法を用いた線維芽細胞増殖因子の神経分化への役割の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08680822
• Research Institution: Kochi Medical School
• Principal Investigator: 美馬 達夫 高知医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (30192363)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 貴久 高知医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (20230071)
• Keywords: 線維芽細胞増殖因子 / 細胞内伝達 / 神経分化 / 細胞分裂 / レトロウイルス / 遺伝子導入 / ニワトリ胚 / 視蓋

Research Abstract

線維芽細胞増殖因子(以下FGF)の神経分化に対するin vivoでの役割を解明するため、ウイルスにてニワトリ胚の神経管の幹細胞に外来遺伝子を導入し、細胞系譜の手法による解析を行った。FGFシグナルを増強、あるいは停止させるウイルスを以下のようにして作成した。マーカーとしてベータガラクトシダーゼ遺伝子LacZを組み込んだspleen necrosis virusを(1)コントロール・ウイルスとして用い、LacZの上流にinternal ribosome entry sequenceを介して、(2)FGF1、(3)FGF受容体タイプ1、(4)FGF受容体タイプ1のチロシンキナーゼを取り除いた変異型を追加して組み込み、計4種類のウイルスを作製した。各ウイルスを別々に、ニワトリ胎児(胎生2日目)の神経管内に微量注入し、視蓋の神経幹細胞に感染させ、FGFシグナルを変化させることで、胎生7日目までの発生経過にどんな影響が皮ぶかを検討した。それぞれのウイルスに感染した神経幹細胞から形成された細胞群落(コロニー)の形態およびコロニーでの細胞総数をX-gal染色後のパラフィン連続切片で解析した。神経分化は、神経分化マーカーであるHu蛋白を用いて凍結切片の免疫染色にて解析した。その結果、FGFシグナルを増強するウイルス(2)および(3)が感染したコロニーにおいて、細胞分裂数には変化がなかったが、細胞の脳表への移動(migration)が抑制され、神経分化した細胞が激減していた。FGFシグナルを停止させるウイルス(4)が感染した細胞は、細胞分裂が抑制され、小さなコロニーが脳室側底部に形成されていた。本研究により、FGFシグナルはニワトリ胚の視蓋においては、in vitro研究の知見と異なり、神経分化を抑制する役割を果たしていることが示された。