Analysis of hierarichical regulation in layerI GABAergic Neurons

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07227
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48010:Anatomy-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Esumi Shigeyuki 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (90404334)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 大脳皮質 / GABAニューロン / 分化転換 / 新生児脳障害

Outline of Final Research Achievements

The mammalian central nervous system consists of approximately 80% excitatory glutamatergic neurons and 20% GABAergic neurons. The mammalian cerebral cortex consists of 6 layers. Our research focuses on analyzing the hierarchical developmental processes of layer I GABAergic neurons in the mouse cerebral cortex utilizing the GAD67-CrePR mouse model. Through this project, we have reported that GABAergic neuron intermediate progenitors generate neurons during both embryonic and postnatal stages, with embryonic intermediate progenitors being more proliferative (Esumi et al., 2021, Front. Neurosci.). Additionally, we observed that neonatal cortical GAD67-positive GABAergic neuron intermediate progenitors give rise to glial cells under pathological conditions such as cryogenic injury in the upper layers of the cortex, including layer I.

Free Research Field

神経発生

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの研究で、大脳皮質GABAニューロンの機能不全や異常が、行動異常や致死をもたらすことがわかっているが、その発生・発達過程の制御機構は未解であった。我々は、大脳皮質I層に着目して研究を進め、マウス脳の大脳皮質I層GABAニューロンの多くは、胎生後期にGAD67+GABAニューロン前駆細胞より産生されていることを見出した。また、近年、見出した凍結性脳障害領域周囲に生じるGABAニューロン前駆細胞由来の新生アストロサイトの解析は、ヒトにおける新生児期脳障害の主要な原因である、新生児低酸素脳症の新規治療法を発見する足がかりとなる可能性がある。