大脳皮質形成機構のライブ観察に基づく解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21890096
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 榊原 明 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (20510217)
• Keywords: 細胞移動 / 細胞極性 / 微小管 / 中心体 / ゴルジ装置 / 軸索 / 樹状突起 / イメージング

Research Abstract

本研究はライブイメージングの手法を用いて哺乳類大脳皮質形成の基盤となるニューロンの移動、配置ならびに神経軸索、樹状突起形成メカニズムを明らかにすることを目的とする。当該研究期間においは、マウス胎仔脳スライス培養法を利用して、散発性に蛍光標識したニューロンを優れた空間解像度、時間解像度で経時的に観察するイメージング系を立ち上げ、(1)マウス大脳皮質の錐体ニューロン発生過程における移動様式の解析ならびに軸索、樹状突起の形成初期段階に注目したニューロン形態変化のタイムラプス観察、(2)ニューロン移動、軸索・樹状突起形成の基礎となる細胞極性の制御機構に関連して、ニューロンにおける主要微小管形成中心である中心体、細胞内膜輸送系極性化の指標となるゴルジ装置の可視化を達成し、それらの細胞内動態について解析を行った。その結果、(1)皮質板内部をロコモーション移動中のニューロンから後方に向かって軸索が形成される際には、ニューロンにおける主要な微小管形成中心である中心体が核に対して前方に配置されたままの状態で開始されること、(2)ロコモーション移動段階にあるニューロンにおいて細胞核が前方に動く際に核の前方に配置された中心体をしばしば追い越してその位置関係が逆転する瞬間が存在することなどを明らかにした。さらに、これらの現象を分子レベルで理解するべく、Tubg1遺伝子ノックアウトとTubg2ノックダウンを組み合わせることによりガンマ-チューブリンを枯渇させたニューロンの作出に成功しており、今後、ニューロンの移動、極性化に及ぼす影響を検討する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Ephrin-B2 controls VEGF-induced angiogenesis and lymphangiogenesis (2010)
  • Author(s): Wang, Y., Nakayama, M., Pitulescu, M.E., Schmidt, T.S., Bochenek, M.L., Sakakibara, A., Adams, S., Davy, A., Deutsch, U., Barberis, A., Benjamin, L.E., Makinen, T., Nobes, C.D., Adams, R.H.
  • Journal Title: Nature Volume: 465 Pages: 483-486
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Migration, early axonogenesis, and Reelin-dependent layer-forming behavior of early/posterior born Purkinje cells in the developing mouse lateral cerebellum (2010)
  • Author(s): Miyata, T., Ono, Y., Okamoto, M., Masaoka, M., Sakakibara, A., Kawaguchi, A., Hashimoto, M., Ogawa, M.
  • Journal Title: Neural Dev. Volume: 5 Pages: 23-23
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Function of microtubule cytoskeleton in polarization of neocortical pyramidalneurons during the 3D migration and axon/dendrite formation in the developingmouse cerebrum (2010)
  • Author(s): Sakakibara, A., Sato, T., Masaoka, M., Miyata, T.
  • Organizer: The 50th American Society for Cell Biology Annual Meeting
  • Place of Presentation: Pennsylvania Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-14
• [Presentation] Dynamics of centrosome and Golgi appazatus in neocortical pyramidal neurons during the transition of migration mode from multipolar to locomotion, and formation of axon-like fiber (2010)
  • Author(s): Sakakibara, A., Sato, T., Masaoka, M., Ogawa, M., Miyata, T.
  • Organizer: The 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center(USA)
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] 大脳皮質錐体ニューロンの示す多極型からロコモーションへの移動モード変換と軸索様突起伸長開始過程における中心体、ゴルジ装置の細胞内動態 (2010)
  • Author(s): 榊原明、佐藤俊之、正岡実、小川正晴、宮田卓樹
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-04
• [Presentation] 胎生期リーラー大脳皮質における異常な向きのニューロン移動 (2010)
  • Author(s): 佐藤俊之、榊原明、正岡実、小川正晴、宮田卓樹
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-04
• [Presentation] 皮質板ニューロンに形成される一次樹状突起の形態的起源と動的変化:大脳皮質形成の実態 (2010)
  • Author(s): 榊原明、佐藤俊之、正岡実、小川正晴、宮田卓樹
  • Organizer: 第43回発生生物学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2010-06-22
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/dev-bio/staff/sakakibara.html