発生過程での神経幹細胞の分化能検定

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15609002
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 斎藤 哲一郎 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (00202078)
• Keywords: 神経細胞 / 幹細胞 / 発生・分化 / 大脳皮質 / 哺乳動物 / 電気穿孔法 / 遺伝子導入 / 相同組み換え

Research Abstract

哺乳動物の神経系には極めて多種多様な神経細胞が存在し、高次神経機能を支えている。この多様な神経細胞群を生み出す神経幹細胞の能力を明らかにすべく、本年度は、大脳皮質の神経幹細胞に焦点を絞り研究を行った。哺乳動物の大脳皮質は6層からなり、2層から5層の神経細胞は、順次下層から積み重なるように脳を形成する。この時、大脳皮質の神経幹細胞は、不等分裂を繰り返しながら、下層から上層の神経細胞を順々に生み出していく。しかし、不等分裂の役割や、神経幹細胞の能力が大脳形成の時間軸上でいかに変化するのかに関しては、ほとんど明らかとなっていない。そこで、Notchの活性型遺伝子を電気穿孔法で、マウス胎仔の大脳に遺伝子導入した。その結果、Notchの活性型遺伝子を幹細胞で発現させると、神経分化が抑えられるとともに、幹細胞は等分裂を起こすことが明らかとなった。さらに、分裂の結果生み出される幹細胞は放射状グリア細胞となるが、Notchの機能を抑えると、再度神経細胞へ分化できることが示された。以上の実験により、大脳皮質の内在性幹細胞の分化スイッチを自在に操り、幹細胞の能力をマウス個体の脳内で解析する事が可能となった。現在、本来の発生と違う時期に分化スイッチを入れ、幹細胞の能力がいかに変化するのかを種々の分子マーカーを用いて解析中である。一方、発生の特定の時期のみに幹細胞で働く遺伝子を異時間的に発現させ、幹細胞の性質決定における遺伝子機能を調べている。

Research Products

• [Publications] Chiung-Wen Chang: "Identification of a developmentally regulated striatum-enriched zinc-finger gene, Nolz-1, in the mammalian brain"Proc.Nail.Acad.Sci.USA. 101. 2613-2618 (2004)
• [Publications] Satoru Miyagi: "The Sox-2 regulatory regions display their activities in two distinct multipotent stem cells"Molecular and Cellular Biology. (印刷中). (2004)