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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of brain formation in higher mammals

Research Project

Project/Area Number 25290013
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

河崎 洋志  金沢大学, 脳・肝インターフェースメディシン研究センター, 教授 (50303904)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords脳神経科学 / 高等哺乳動物
Outline of Annual Research Achievements

高等哺乳動物に特徴的な脳神経構築の、発生・発達過程における形成メカニズムの解明は、脳神経医学における重要研究課題のひとつである。本研究課題では、フェレットを用いて高等哺乳動物に特徴的な脳神経構築の形成メカニズムの解明を行う。従来、ヒトに近い高等哺乳動物の脳神経系の解析は注目されてきたが、遺伝子操作が困難であったことからその解析は遅れていた。最近我々は子宮内電気穿孔法を応用してフェレットの大脳皮質での遺伝子操作に成功した。そこで本研究では大脳皮質の表面に存在する脳回(脳表面のシワ)に焦点を絞り、その分化過程を解析してきた。まず、将来に脳回として突出する部位にPax6陽性およびTbr2陽性前駆細胞が集積していることを見いだした。時期的には脳回形成が始める1週間以上も前から集積が見られていたことから、脳回形成の制御している可能性があると考えた。そこでフェレット大脳皮質への子宮内電気穿孔法を用いて優性不能型Tbr2を発現させTbr2の機能阻害を行ったところ、SVZに存在するTbr2陽性およびPax6陽性神経前駆細胞の数が減少させることができた。優性不能型Tbr2の発現により、早期に神経細胞が出現してきていたことから、前駆細胞の状態が維持できずに神経細胞への分化が早期に進んだと考えられる。さらに優性不能型Tbr2により脳回形成が阻害されたことから、将来の脳回部位に集積するTbr2陽性細胞が脳回形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究の成果は、高等哺乳動物における脳形成機構の解明という基礎神経科学にとどまらず、高等哺乳動物特有の脳神経疾患の病態解明など臨床脳医学への波及効果も大きい。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Zurich(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Zurich
  • [Journal Article] Molecular investigations of development and diseases of the brain of higher mammals using the ferret2017

    • Author(s)
      Kawasaki H.
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The effects of unilateral cochlear ablation on the expression of vesicular glutamate transporter 1 in the lower auditory pathway of neonatal rats2017

    • Author(s)
      Hasegawa H., Hatano M., Sugimoto H., Ito M., Kawasaki H. and Yoshizaki T.
    • Journal Title

      Auris Nasus Larynx

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.anl.2017.01.007

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pathophysiological analyses of periventricular nodular heterotopia using gyrencephalic mammals2017

    • Author(s)
      Matsumoto N., Hoshiba Y., Morita K., Uda N., Hirota M., Minamikawa M., Ebisu H., Shinmyo Y. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 26 Pages: 1173-1181

    • DOI

      10.1093/hmg/ddx038

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated gene knockout in the mouse brain using in utero electroporation2017

    • Author(s)
      Shinmyo Y. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Current Protocols in Neuroscience

      Volume: 79 Pages: 3.32.1-3.32.11

    • DOI

      10.1002/cpns.26

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cell type-specific expression of FoxP2 in the ferret and mouse retina2017

    • Author(s)
      Sato C., Iwai-Takekoshi L., Ichikawa Y. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 117 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.11.008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Foxp2 regulates identities and projection patterns of thalamic nuclei during development2017

    • Author(s)
      Ebisu H., Iwai-Takekoshi L., Fujita-Jimbo E., Momoi T. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1093/cercor/bhw187

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Immunostaining of sulfatide-storing macrophages in gallbladder of a patient with metachromatic leukodystrophy2016

    • Author(s)
      Inoue N., Ikawa Y., Sato A., Yokoi A., Kuroda M., Nomura K., Sakai S., Tajima H., Ikeda H., Ebisu H., Kawasaki H., Ohta T. and Yachie A.
    • Journal Title

      Pediatric Neurology

      Volume: 64 Pages: e3-e4

    • DOI

      10.1016/j.pediatrneurol.2016.08.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Several posttranslational modifications act in concert to regulate gephyrin scaffolding and GABAergic transmission2016

    • Author(s)
      Ghosh H., Auguadri L., Battaglia S., Simone Thirouin Z., Zemoura K., Messner S., Acuna M. A., Wildner H., Yevenes G. E., Dieter A., Kawasaki H., Hottiger M. O., Zeilhofer H. U., Fritschy J.-M. and Tyagarajan S. K.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7 Pages: 13365

    • DOI

      10.1038/ncomms13365

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An essential role of SVZ progenitors in cortical folding in gyrencephalic mammals2016

    • Author(s)
      Toda T., Shinmyo Y., Dinh D. T. A., Masuda K. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 29578

    • DOI

      10.1038/srep29578

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sox11 balances dendritic morphogenesis with neuronal migration in the developing cerebral cortex2016

    • Author(s)
      Hoshiba Y., Toda T., Ebisu H., Wakimoto M., Yanagi S. and Kawasaki H.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 36 Pages: 5775-5784

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3250-15.2016

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Mechanisms of formation and malformation of the cerebral cortex of ferrets2017

    • Author(s)
      Yohei Shinmyo, Tomohisa Toda, Kosuke Masuda, Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      Keystone Symposium
    • Place of Presentation
      California, USA
    • Year and Date
      2017-01-08 – 2017-01-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フェレットを使った脳神経系の形成と異常の解析2016

    • Author(s)
      河崎洋志
    • Organizer
      オモロイ生き物研究会
    • Place of Presentation
      定山渓ホテル、北海道
    • Year and Date
      2016-10-22 – 2016-10-23
    • Invited
  • [Presentation] Genetic and environmental regulation of neonatal cortical development2016

    • Author(s)
      Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      International Symposium: Circuit Construction in the Mammalian Brain
    • Place of Presentation
      大阪大学、大阪
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳神経系の形成機構の解析とその医学的応用2016

    • Author(s)
      河崎洋志
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Invited
  • [Book] Brain Evolution by Design2017

    • Author(s)
      Shinmyo Y., Masuda K., Hoshiba Y., Ebisu H. and Kawasaki H.
    • Total Pages
      17 (311-327)
    • Publisher
      Springer Publishers
  • [Remarks] 河崎研究室

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/top/kawasaki-lab/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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