2002 Fiscal Year Annual Research Report
大脳皮質において層特異的に発現する細胞表面分子による視床皮質投射の形成機構
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13041038
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 亘彦 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (00191429)
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| Keywords | 大脳 / 視床 / BDNF / NT3 / 層特異性 / 軸索成長 / 器官培養 |
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| Research Abstract |
脳内の神経回路形成の磯構を明らかにする上で、視床から大脳反質への投射は適した系の一つである。本研究では、この視床皮質投射におけるニューロトロフィン及び細胞表面分子並びに細胞外マトリックス分子の影響を明らかにするために、視床皮質投射系の形成に対するニューロトロフィンの役割を明らかにすることを試みた。そのために培養下における視床ニューロンの軸索伸長を解析した。ラットの胎生15日目の視床組織片を、コラーゲン基質上あるいは一旦ホルマリンで固定した大脳皮質切片上(生後7日目)で、BDNF、NT3のニューロトロフィン存在下(各200nM)で2-7日間培養した。コラーゲンゲル内あるいはコラーゲン塗布膜上ではBDNFを添加することで視床ニューロンの軸索伸長が著しく促進され、促進距離が約倍近くに増加した。それに対して、NT3存在下では顕著な変化は見られなかった。一方、固定皮質切片上ではNT3の添加によって軸索伸長が約1.5倍増大し、BDNF存在下でも軸索伸長は増大したが、約1.2倍程度に過ぎなかった。さらに、NT3存在下では層での軸索伸長の違いもあり、表層での軸索がより強く促進される傾向が見られた(表層ではNT3添加により1.7-1.9倍に増加するが、深層では1.2-1.4倍程度)。以上、発達期の視床ニューロンの軸索伸長はコラーゲンにおいてはBDNF、固定切片上ではよりNT3によって促進されたことから、BDNFとNT3による基質に依存した軸索伸長の制御機構が存在することが示唆された。
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[Publications] Takemoto, N.: "Ephrin-B3-EphA4 interactions regulate the growth of specific thalamocortical axon populations in vitro"Eur. J. Neurosci.. 16. 1168-1172 (2002)
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[Publications] Yamamoto, N.: "Cellular and molecular basis of axonal targeting in the formation of lamina-specific thalamocortical projections"Neurosci. Res.. 42. 167-173 (2002)
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[Publications] Molnar, Z.: "Development of functional thalamocortical synapses studied with current source-density analysis in whole forebrain slices in the rat"Brain Res. Bull. (in press). (2003)
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[Publications] Yamamoto, N.: "Wiring of the brain by a range of guidance cues"Prog. Neurobiol.. (in press). (2003)
