2015 Fiscal Year Research-status Report
海馬神経幹細胞の胎生期から成体期に至るまでの細胞系譜解析
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15K18962
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
柏木 太一 東京医科大学, 医学部, 助教 (10398232)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海馬歯状回 / 神経幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
胎生期の海馬原基にはグリア線維性酸性タンパク質 (GFAP)を発現している細胞が限局して存在する。このGFAP発現細胞はグリア細胞の系譜ではなく、海馬歯状回ニューロンの顆粒細胞を産生する神経前駆細胞であることがGFAPプロモーター制御下でGFPを発現するGFAP-GFPトランスジェニックマウスを用いた先行研究によって見出された。そこで、このGFAP発現細胞の性質を調べたところ、GFAP発現細胞は単なる前駆細胞ではなく、多分化能を有する神経幹細胞としての性質を有すること、そして、この細胞の産生は海馬原基に強く発現する特定の因子の働きが重要であることを明らかにした。さらに、この因子は海馬歯状回に限局する成体神経幹細胞の産生にも重要な役割を果たしていた。これらの結果は海馬の特殊な神経幹細胞形成メカニズムの解明に繋がると考えられる。また一方で、GFAP発現細胞が幹細胞としての性質を有することからGFAP発現細胞の細胞系譜を調べることで、海馬歯状回の成体神経幹細胞が作られる過程を明らかにすることを目指している。この目的を達成するために、GFAPプロモーター制御下でタモキシフェン誘導性リコンビナーゼCreERT2を発現するGFAP-CreERT2トランスジェニックマウスの作成を行った。GFAP-CreERT2マウスとレポーターマウスAi9と交配し、任意の発生段階でタモキシフェンを投与することでGFAP発現細胞をラベルし、GFAP発現細胞の細胞系譜解析を行った。海馬成体神経幹細胞の由来はこれまで謎に包まれており、この研究は胎生期から成体期に至るまでの形成過程が詳らかになることが期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
27年度に作成したGFAP-CreERT2トランスジェニックマウスとレポーターマウスAi9とを交配し、任意の発生段階でタモキシフェンを腹腔内に投与することで、GFAP発現細胞をRFP (赤色蛍光タンパク質)にてラベルを行った。数日後、マウス胎仔脳をサンプリングし、GFAP発現細胞がどの様な細胞系譜をたどったかを分化マーカーの免疫染色にて解析を行った。GFAP-CreERT2マウス胎仔脳においてCreERT2の発現は確認できるものの、ラベルされる細胞が非常に少なく、GFAP発現細胞の細胞系譜を論じるためのデータを得ることが困難であった。この結果はCreERT2の発現量が低いために組換え効率が悪いのではないかと推測した。従って、CreERT2の発現量が高まるようにトランスジーンの構造を見直し、トランスジェニックマウスの作成を再び試みている。また一方で、トランスジェニックマウス作成がうまく行われない場合も考慮し、GFAP発現細胞の細胞系譜を決定する分子メカニズムの解明も試みている。
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| Strategy for Future Research Activity |
GFAP発現細胞の細胞系譜を明らかにするためにGFAP-CreERT2トランスジェニックマウスの作成を進める。トランスジーンの構造については専門家のアドバイスを元に作成した。トランスジェニックマウスができたら、レポーターマウスAi9との交配を行い、様々な発生段階でタモキシフェンを投与し、GFAP発現細胞のラベルを行う。ラベルしたGFAP発現細胞は色々な発生段階でニューロンやグリア細胞、神経幹細胞の分化マーカーの免疫染色を行うことで細胞系譜を調べる。また、同時にGFAP発現細胞の運命を決定する分子メカニズムの解明も試みる。今後の本研究課題は海馬歯状回神経幹細胞の細胞系譜を明らかにし、それを制御する機構の解明を行うことで、海馬歯状回の形成過程について包括的な解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
GFAP-CreERT2トランスジェニックマウスの作成が想定通りにいかなかった。このため、予定していたトランスジェニックマウスの解析が行えず、当該年度の使用額が少なくなり、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
トランスジェニックマウスの作成が完了すると、27年度に予定していた解析を28年度に行う予定である。従って、研究計画書に計上した研究試薬、消耗品に使用する予定である。
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