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2021 Fiscal Year Annual Research Report

軸索ガイダンスを切り口とした脳回形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20H03351
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

新明 洋平  金沢大学, 医学系, 准教授 (00418831)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河崎 洋志  金沢大学, 医学系, 教授 (50303904)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords大脳皮質 / 脳回 / フェレット
Outline of Annual Research Achievements

ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質は特に発達しており、発達期にその組織構築がダイナミックに変化しシワ(脳回)を形成する。進化における脳回の獲得は高次脳機能の発達の基盤であり、脳回異常疾患では著しい脳機能障害を呈することから、脳回の形成メカニズムの解明は神経科学の重要研究課題である。しかし分子遺伝学的研究に用いられるマウスの脳には脳回は存在せずに、マウスを用いた解析が困難であるために脳回形成に関する研究は遅れている。イタチ科に属するフェレットは、脳回などの高等哺乳動物に特徴的な発達した脳神経構築を持つことから形態学的および生理学的研究に多く用いられてきたが、分子遺伝学的研究手法は確立されていなかった。我々は、フェレット大脳皮質において子宮内電気穿孔法を用いた遺伝子機能解析技術を独自に開発してきた。さらに我々は、これらの技術を用いて脳回形成機構に切り込み、下層神経細胞に対する上層神経細胞の産出数の増大が脳回形成に重要であることなど、脳回の形成機構を世界に先駆けて明らかにしてきた。次の本質的な重要questionとして、脳回の凹凸の場所の空間分布を規定する(脳回パターン形成)機構が世界的にも注目されているが、その分子メカニズムは全くわかっていない。本研究では、脳回パターン形成における神経前駆細胞、神経細胞、軸索投射、グリア細胞などの重要性を検証している。重要なことに最近我々は、グリア細胞の一種であるアストロサイトが脳回パターン形成に重要であることを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

脳回パターン形成に局所的なアストロサイトの産生が重要であることを明らかにしたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、局所的なアストロサイトの産生の分子メカニズムを明らかにする。また、脳回パターン形成における軸索投射の重要性も検討する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A New Technical Approach for Cross-species Examination of Neuronal Wiring and Adult Neuron-glia Functions2023

    • Author(s)
      Edwards-Faret Gabriela、de Vin Filip、Slezak Michal、Gollenbeck Lennart、Karaman Ruchan、Shinmyo Yohei、Batiuk Mykhailo Y.、Pando Carmen Menacho、Urschitz Johann、Rincon Melvin Y.、Moisyadi Stefan、Schnutgen Frank、Kawasaki Hiroshi、Schmucker Dietmar、Holt Matthew G.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 508 Pages: 40~51

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2022.11.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isolation of ferret astrocytes reveals their morphological, transcriptional, and functional differences from mouse astrocytes2022

    • Author(s)
      Roboon Jureepon、Hattori Tsuyoshi、Nguyen Dinh Thi、Ishii Hiroshi、Takarada-Iemata Mika、Kannon Takayuki、Hosomichi Kazuyoshi、Maejima Takashi、Saito Kengo、Shinmyo Yohei、Mieda Michihiro、Tajima Atsushi、Kawasaki Hiroshi、Hori Osamu
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 877131

    • DOI

      10.3389/fncel.2022.877131

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Investigation of the Mechanisms Underlying the Development and Evolution of the Cerebral Cortex Using Gyrencephalic Ferrets2022

    • Author(s)
      Shinmyo Yohei、Hamabe-Horiike Toshihide、Saito Kengo、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 10 Pages: 847159

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.847159

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Localized astrogenesis regulates gyrification of the cerebral cortex2022

    • Author(s)
      Shinmyo Yohei、Saito Kengo、Hamabe-Horiike Toshihide、Kameya Narufumi、Ando Akitaka、Kawasaki Kanji、Duong Tung Anh Dinh、Sakashita Masataka、Roboon Jureepon、Hattori Tsuyoshi、Kannon Takayuki、Hosomichi Kazuyoshi、Slezak Michal、Holt Matthew G.、Tajima Atsushi、Hori Osamu、Kawasaki Hiroshi
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Pages: eabi5209

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi5209

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A positive feedback loop of FGF signaling induces astrocyte expansion and folding of the cerebral cortex in gyrencephalic animals2022

    • Author(s)
      Shinmyo Y and Kawasaki H
    • Organizer
      Development and Plasticity of the Brain
  • [Presentation] A positive feedback loop of FGF signaling induces astrocyte expansion and folding of the cerebral cortex in gyrencephalic animals2022

    • Author(s)
      Shinmyo Y, Saito K, Hamabe-Horiike T, Kameya N, Hattori T, Kannon T, Hosomichi K, Tajima A, Hori O and Kawasaki H
    • Organizer
      NEURO2022

URL: 

Published: 2023-12-25  

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