2018 Fiscal Year Annual Research Report
Lineage-dependent long-range excitatory connections in the cerebral cortex
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17K19467
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
吉村 由美子 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (10291907)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / 遠距離興奮性神経結合 / 細胞系譜 / 神経結合特異性 / キメラマウス / ホールセルパッチクランプ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類大脳皮質において、同じ神経前駆細胞から発生したクローン細胞は、生後に選択的に神経結合を形成する。これらの解析は近傍にあるクローン細胞を対象にしているので、本計画では、遠距離興奮性神経結合の特異性に、発生期の細胞系譜が関与する可能性についての検討を進めた。胎生期の大脳皮質の形成が始まる時期の神経幹細胞から生まれた神経細胞は、生後の大脳皮質において、同一の発生カラム内のみならず、異なる発生カラムにも分布する。我々は、GFP遺伝子を導入したiPS細胞をマウス受精卵に移植したキメラマウスを解析し、生後の大脳皮質において複数の発生カラムが蛍光標識されることを確認した。同一の神経幹細胞由来の発生カラムと異なる神経幹細胞から発生したカラムを識別するために、赤色蛍光蛋白RFP遺伝子を導入した新たなiPS細胞を樹立した。当初は、これら色違いのiPS細胞を同時に移植することで、別個の神経幹細胞由来のクローン細胞群を色分けして標識し、その大脳皮質より作製した急性スライス標本上にある複数の細胞からの同時パッチクランプ法により神経結合を解析する計画であった。しかしながら、GFPとRFPによって標識された別々の発生コラムが解析できる位置に存在する確率が低く、神経結合解析には至らなかった。そこで、RFPと光感受性陽イオンチャネルChR2を発現するiPS細胞を樹立し、それぞれの発生カラム内にある神経細胞を局所光刺激法により活性化する実験に切り替えた。この方法を用いると単一細胞からのホールセル記録により解析が進められるので、実験効率が上がることが期待できる。現在、ChR2-RFP遺伝子を導入したiPS細胞を作製中である。今後はこのiPS細胞を用いてキメラマウスを作製し、局所光刺激法とホールセルパッチクランプ法を組み合わせた解析を行い、遠距離結合形成における細胞系譜依存性について検討する予定である。
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Research Products
(1 results)
