Elucidation of gyration control mechanism focusing on mitochondrial lipid membrane metabolism in neural stem cells

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20876
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Nakamura Yuji 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 臨床研究医 (60788024)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: PNPLA8 / 脳オルガノイド / basal radial glia

Outline of Final Research Achievements

We found that patients with microcephaly and simple gyrus share the truncating mutations such as nonsense and frameshift mutations in both alleles of the PNPLA8 gene. We found that loss of PNPLA8 reduces the number of basal radial glia and upper-layer neurons in cerebral organoids. Spatial transcriptome analysis also revealed that gene expression associated with bRG was significantly decreased in apical radial glia of PNPLA8-deficient cerebral organoids.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトは進化の過程で大脳皮質のサイズを増大させてきた。これに寄与するメカニズムの一つとして、豊富な増殖能を持ち、ヒト脳に豊富に存在する一方でマウスに殆ど認めないbasal radial gliaの存在が挙げられる。しかし、basal radial gliaの豊富さを制御する因子は十分に解明されていなかった。我々の結果は、これまでに注目されていなかったリン脂質代謝がヒトのbasal radial gliaの豊富さに重要な役割を持つ可能性を示唆している。