2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of the action of maternal diabetes on the midline determination during mouse brain development
| Project/Area Number |
16K14743
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
元山 純 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (70321825)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | マウス / 神経発生 / Shh / 妊娠糖尿病 / エタノール / 環境因子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
胎齢7.5から7.75日に脊索前板からのShhシグナルによって神経板の正中部が決定されるが、その過程が妊娠期間中の糖尿病の罹患によって影響を受け正中欠損の原因となる可能性が示唆されている。一方、胎齢14日齢ではShhは大脳皮質の神経幹細胞に対して分化誘導作用があることがわかっている。初期胚での正中決定も後期胚での大脳皮質の発達も妊娠糖尿病に敏感であり、その影響によって先天奇形、知能発達障害、自閉症等のリスクが増加するとの報告がある。糖尿病による正中欠損や発達障害発症機構の理解のため、高血糖環境がShhシグナルの作用に干渉する可能性の検証を行った。
胎齢7.75日マウス胚を母体外で培養しつつ高血糖による正中細胞発生への影響を観察する実験については、正常血糖値と同じグルコース濃度では２４時間のin vitro全胚培養が困難であること、コントロールでのグルコース濃度が既に正常より高い事が判明したため条件の変更が必要である。変更点としては長期間の培養ができないのであれば、短時間での高血糖作用下での細胞の状態変化を観察する事が考えられる。7.75日マウス胚の形態は大脳スライスのように平坦ではなく、定量可能なイメージングを行なうためには工夫が必要であるが、初期胚への高血糖の影響を解析する実験系の確立実現の可能性を探りたい。
本課題と同時に並行して行なっている大脳スライスでの観察実験では、２０分の観察ではあるが、細胞内カルシウムイオン濃度の変動とミトコンドリアの形態変化を経時的に観察できている。この実験系を用いてノンカノニカル経路の実態を解明するとともに高血糖濃度やエタノール等の作用の検討を今後実施する。
|
