2017 Fiscal Year Research-status Report
Mechanisms of development and evolution of mammalian cerebral cortex
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17K07428
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
丸山 千秋 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 副参事研究員 (00281626)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / サブプレート / 放射状神経細胞移動 / 細胞外基質 / 多極性ー双極性変換 / 脳進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の大脳新皮質は6層構造の中に多数のニューロンが精緻に配置され、高次脳機能の構造的基盤になっていると考えられている。サブプレートニューロンは大脳皮質で最も早く生まれ、成熟するニューロンで、生後は細胞死により失われることから、大脳皮質形成期にその機能を発揮していると考えらる。これまでは、視床からの軸索投射のガイド役としての機能は知られていたものの、胎生初期から中期における機能は不明なままであった。本研究によりサブプレートニューロンの新たな機能、すなわち放射状神経細胞移動における機能を明らかにした。サブプレートのニューロンの神経活動をGCaMPにより調べたところ、胎生15日の時点で盛んに活動してることがわかった。そこで、この神経活動を抑制したところ、新生移動ニューロンの多極性ー双極性変換が障害された。さらに詳細な解析によりサブプレートニューロンは移動多極性ニューロンに対してグルタミン酸シグナルをシナプスを介して送っていることが、電顕観察、及びタイムラプスイメージング実験により明らかになった。サブプレートニューロンは哺乳類独特であるため、原始羊膜類から哺乳類脳への進化の過程でサブプレートニューロンとそのシグナル伝達の獲得は6層構造の進化に寄与した可能性が示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サブプレートニューロンの新規の機能解析が進み、論文を発表することができた。またその後の実験についても、細胞外基質と放射状神経細胞移動についての実験で、これに関与するプロテアーゼの解析が進んでいる状況であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はサブプレートニューロンと多極性細胞間のシナプス伝達の特性をより詳細に解析するために、チャネルロドプシンを用いたイメージングや電気生理的な解析も進めていく予定である。また、サブプレート層に豊富に存在する細胞外基質の機能を解明するための実験も引き続き進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
繰越した分については、新たなマウス系統を管理するために実験補助のアルバイトが必要であるため、その謝金として使用する予定である。平成30年度分については予定通り実験に使う試薬、消耗品、学会参加のための旅費等に使用する予定である。
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