Does hereditary microcephalic responsible gene ASPM control a cell cycle and cell death in the neurogenesis process?

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15683
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 外崎 円 京都府立医科大学, 医学部, 研究員 (70745637)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 先天異常学 / 細胞周期 / ASPM

Outline of Annual Research Achievements

【平成30年度】
（１）Fucci発現脳特異的Aspm欠損マウス（Fucci-NesCre;Aspmflox/flox：Aspm cKO）の効率的な作製条件を確立した。（２）脳スライス法による動態解析：E14.5由来の脳スライスを用いてFucci発現細胞のタイムラプス観察条件を検討し、コラーゲン包埋した脳スライスを16時間連続観察ができた。Fucciが細胞周期に連動して脳室帯で緑色、中間帯および皮質板で赤色の核を有する細胞を明瞭に認めたが、Fucci蛍光は経時的な変化をするものの、細胞周期に連動するエレベータ運動については下降する緑色の細胞のみ観察され、細胞分裂やG1期の上昇する赤色の細胞の挙動をとらえることができなかった。
【平成31年度/令和元年度】
上記課題を解決するために、脳スライスから分散培養系による動態解析への変更を行った。神経幹細胞(NSC)の培養・観察条件を検討し、胎仔脳より分離した細胞から形成させたニューロスフェアを介する方法が効果的であることが分かった。この方法により、野生型・Aspm cKOのNSCを同一環境下で観察するための細胞調整条件を整えた。観察条件を検討し、最大で培養後7日目までの観察を可能とした結果、野生型とcKO間の形態的差異を見出した。
【令和２・３年度】
つぎに、アポトーシスの発生と細胞周期の関連を検証するために、Fucci蛍光の経時的解析を試みた。詳細に細胞周期解析を行ったところ、細胞形態、細胞死発生率の変化など時間変化に伴う一定の微量変動がみられた。しかし、細胞周期に関連する顕著な差異は確認されず、当初予想していたアポトーシスへの細胞周期の関係は乏しい可能性が示唆された。