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2019 Fiscal Year Annual Research Report

高等哺乳動物を用いた脳神経系形成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 17H03541
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

河崎 洋志  金沢大学, 医学系, 教授 (50303904)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田嶋 敦  金沢大学, 医学系, 教授 (10396864)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords大脳皮質
Outline of Annual Research Achievements

ヒトなどの高等哺乳動物の大脳皮質の表面にはシワ(脳回)が存在する。脳回の獲得により大脳皮質により多くの神経細胞を持つことが可能になったと考えられている。しかし、マウスの大脳皮質には脳回はなく、マウスを用いた解析が困難であることから、脳回の形成原理および脳回の重要性の解析は著しく遅れている。そこで我々は脳回を持つ哺乳動物フェレットに着目し、独自の分子遺伝学的解析技術を確立してきた。フェレットで遺伝子機能を解析するために、子宮内エレクトロポレーションを応用しフェレットの大脳皮質での遺伝子操作を可能とした。この技術を用いて本研究課題では、脳回形成に重要なシグナルを探索し、これまでにFGFシグナルが脳回形成に必須であることを見いだした。優性不能型FGFをフェレット大脳皮質に導入したところ脳回形成が抑制された。神経前駆細胞数も減少していたことからFGFが神経前駆細胞の分裂を促進して脳回形成につながることが示唆された。脳回形成に重要となる細胞生物学的プロセスを検討したところ、大脳皮質表層への細胞の移動が重要であることを見出した。さらにsonic hedgehog(shh)シグナルも脳回形成に重要であることを見いだした。shhシグナルはoRG神経前駆細胞を未分化状態に維持することにより前駆細胞数を増加させることを見いだした。また高等哺乳動物の大脳に特徴的に存在する大脳皮質直下のU-fiberの特徴もフェレットを用いて明らかにした。本研究課題の成果は、高等哺乳動物に特徴的な様々な脳神経構築の形成の分子機構およびその異常疾患の病態の解析につながる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (31 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 11 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Max Planck Institute(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Planck Institute
  • [Journal Article] Glial cell type-specific gene expression in the mouse cerebrum using the piggyBac system and in utero electroporation2021

    • Author(s)
      Hamabe-Horiike Toshihide、Kawasaki Kanji、Sakashita Masataka、Ishizu Chihiro、Yoshizaki Tomokazu、Harada Shin-ichi、Ogawa-Ochiai Keiko、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 4864

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84210-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phosphorylation of GAP-43 T172 is a molecular marker of growing axons in a wide range of mammals including primates2021

    • Author(s)
      Okada Masayasu、Kawagoe Yosuke、Sato Yuta、Nozumi Motohiro、Ishikawa Yuya、Tamada Atsushi、Yamazaki Hiroyuki、Sekino Yuko、Kanemura Yonehiro、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi、Kaneko Naoko、Sawamoto Kazunobu、Fujii Yukihiko、Igarashi Michihiro
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 14 Pages: 66

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00755-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The expression of aristaless-related homeobox in neural progenitors of gyrencephalic carnivore ferrets2021

    • Author(s)
      Maeyama Hiroki、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 26 Pages: 100970~100970

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.100970

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] BMP signaling alters aquaporin-4 expression in the mouse cerebral cortex2021

    • Author(s)
      Morita K., Matsumoto N., Saito K., Hamabe-Horiike T., Mizuguchi K., Shinmyo Y. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of the Retina in Intact Eyes of Mice and Ferrets Using a Tissue Clearing Method2020

    • Author(s)
      Ye Yunyan、Dinh Duong Tung Anh、Saito Kengo、Shinmyo Yohei、Ichikawa Yoshie、Higashide Tomomi、Kagami Kyosuke、Fujiwara Hiroshi、Sugiyama Kazuhisa、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Translational Vision Science & Technology

      Volume: 9 Pages: 1~1

    • DOI

      10.1167/tvst.9.3.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural Changes and Astrocyte Response of the Lateral Geniculate Nucleus in a Ferret Model of Ocular Hypertension2020

    • Author(s)
      Fujishiro Takashi、Honjo Megumi、Kawasaki Hiroshi、Asaoka Ryo、Yamagishi Reiko、Aihara Makoto
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 1339~1339

    • DOI

      10.3390/ijms21041339

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vivo Targeting of Neural Progenitor Cells in Ferret Neocortex by In Utero Electroporation2020

    • Author(s)
      Kalebic Nereo、Langen Barbara、Helppi Jussi、Kawasaki Hiroshi、Huttner Wieland B.
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 159 Pages: e61171

    • DOI

      10.3791/61171

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The origin and development of subcortical U-fibers in gyrencephalic ferrets2020

    • Author(s)
      Yoshino Mayuko、Saito Kengo、Kawasaki Kanji、Horiike Toshihide、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 13 Pages: 37

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00575-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A discrete subtype of neural progenitor crucial for cortical folding in the gyrencephalic mammalian brain2020

    • Author(s)
      Matsumoto Naoyuki、Tanaka Satoshi、Horiike Toshihide、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: e54873

    • DOI

      10.7554/eLife.54873

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel third mesh-like myometrial layer connects the longitudinal and circular muscle fibers -A potential stratum to coordinate uterine contractions-2020

    • Author(s)
      Kagami Kyosuke、Ono Masanori、Iizuka Takashi、Matsumoto Takeo、Hosono Takashi、Sekizuka-Kagami Naomi、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi、Fujiwara Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 8274

    • DOI

      10.1038/s41598-020-65299-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neocortical Expansion Due to Increased Proliferation of Basal Progenitors Is Linked to Changes in Their Morphology2019

    • Author(s)
      Kalebic Nereo、Gilardi Carlotta、Stepien Barbara、Wilsch-Bruninger Michaela、Long Katherine R.、Namba Takashi、Florio Marta、Langen Barbara、Lombardot Benoit、Shevchenko Anna、Kilimann Manfred W.、Kawasaki Hiroshi、Wimberger Pauline、Huttner Wieland B.
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 24 Pages: 535~550.e9

    • DOI

      10.1016/j.stem.2019.02.017

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] YAP Activity Is Necessary and Sufficient for Basal Progenitor Abundance and Proliferation in the Developing Neocortex2019

    • Author(s)
      Kostic Milos、Paridaen Judith T.M.L.、Long Katherine R.、Kalebic Nereo、Langen Barbara、Grobling Nannette、Wimberger Pauline、Kawasaki Hiroshi、Namba Takashi、Huttner Wieland B.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Pages: 1103~1118.e6

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.091

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] FGF Signaling Directs the Cell Fate Switch from Neurons to Astrocytes in the Developing Mouse Cerebral Cortex2019

    • Author(s)
      Dinh Duong Tung Anh、Hoshiba Yoshio、Saito Kengo、Kawasaki Kanji、Ichikawa Yoshie、Matsumoto Naoyuki、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 39 Pages: 6081~6094

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2195-18.2019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the Inner and Outer Fiber Layers in the Developing Cerebral Cortex of Gyrencephalic Ferrets2019

    • Author(s)
      Saito Kengo、Mizuguchi Keishi、Horiike Toshihide、Dinh Duong Tung Anh、Shinmyo Yohei、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 29 Pages: 4303~4311

    • DOI

      10.1093/cercor/bhy312

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeobox code model of heterodont tooth in mammals revised2019

    • Author(s)
      Wakamatsu Yoshio、Egawa Shiro、Terashita Yukari、Kawasaki Hiroshi、Tamura Koji、Suzuki Kunihiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 12865

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49116-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞外小胞を介したシヌクレイン伝播機構の解明2020

    • Author(s)
      河原 裕憲、奥野 龍禎、八杉 徹雄、佐藤 純、新明 洋平、河崎 洋志、望月 秀樹、華山 力成
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
  • [Presentation] フェレット大脳皮質の外側放射状グリア増加と脳回形成におけるShhシグナルの役割2020

    • Author(s)
      松本 直之, 田中 智, 堀池 俊秀, 新明 洋平, 河崎 洋志
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
  • [Presentation] フェレット大脳におけるU-fiberの形成過程解析2020

    • Author(s)
      吉野 真優子, 齋藤 健吾, 川崎 寛二, 堀池 俊秀, 新明 洋平, 河崎 洋志
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
  • [Presentation] フェレットを用いた大脳皮質の形成と進化、異常病態の解析2020

    • Author(s)
      河崎洋志
    • Organizer
      第50回日本神経精神薬理学会年会・42回日本生物学的精神医学会年会・第4回日本精神薬学会総会・学術集会
    • Invited
  • [Presentation] マウスとフェレットを用いた大脳皮質の形成と進化のメカニズム解析2020

    • Author(s)
      河崎洋志
    • Organizer
      第63回日本神経化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] フェレットとマウスを用いた大脳皮質の形成、進化と異常病態の解析2020

    • Author(s)
      河崎洋志
    • Organizer
      第61回日本神経病理学会総会学術研究会
    • Invited
  • [Presentation] 子宮内エレクトロポレーション法を用いた大脳皮質グリア細胞選択的な遺伝子操作2020

    • Author(s)
      堀池 俊秀、川崎 寛二、坂下正考、石津 千裕、新明 洋平、原田 真市、小川 恵子、河崎 洋志
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Mechanisms underlying the formation and evolution of cortical folds2020

    • Author(s)
      Kawasaki H.
    • Organizer
      遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • Invited
  • [Presentation] Uncovering the mechanisms underlying the formation of the cerebral cortex using gyrencephalic ferrets2019

    • Author(s)
      Kawasaki H
    • Organizer
      19th HFSP Awardees Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フェレットとマウスにおける形成期大脳皮質の神経線維層の解析2019

    • Author(s)
      齋藤健吾、水口敬司、堀池俊秀、Dinh Duong Tung Anh、新明洋平、河崎洋志
    • Organizer
      第42回 日本神経科学大会
  • [Presentation] Investigation of the mechanisms underlying gyrification of the cerebral cortex using gyrencephalic ferrets2019

    • Author(s)
      Hiroshi Kawasaki, Yohei Shinmyo, Naoyuki Matsumoto
    • Organizer
      Annual Meeting for the Society of Neuroscience 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of fiber layers in the developing cerebral cortex of ferrets and mice2019

    • Author(s)
      K. SAITO, K. MIZUGUCHI, T. HORIIKE, T. A. DINH DUONG, Y. SHINMYO, H. KAWASAKI
    • Organizer
      Annual Meeting for the Society of Neuroscience 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フェレット大脳におけるU-fiberの形成過程解析2019

    • Author(s)
      吉野 真優子、 齋藤 健吾、川崎 寛二、堀池 俊秀、新明 洋平、河崎 洋志
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム2019
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/top/kawasaki-lab/

  • [Remarks] ResearchMap

    • URL

      https://researchmap.jp/hiroshikawasaki

URL: 

Published: 2021-12-27  

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