2013 Fiscal Year Research-status Report
一次感覚神経の発生・進化における形態と機能の連関の役割
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25460251
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
矢嶋 浩 自治医科大学, 医学部, 講師 (10433583)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 発生 / 進化 / 一次感覚神経 / 脊髄神経節 / 神経堤細胞 / Six遺伝子 / Neuropilin / 甲状腺ホルモン |
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| Research Abstract |
「髄内か髄外かを司る分子機構の解明」
体幹部一次感覚神経の細胞体を髄内もしくは髄外に定める機構は、細胞自律的なものなのか、周囲の環境が重要なのかを明らかにするため、髄内一次感覚神経様細胞が生じるSix1/Six4二重欠損マウスの髄内外境界を詳細に観察した。髄内外境界の形成・維持には、神経軸索の出入口に存在するBoundary cap細胞が関与することが知られている。Six1/Six4二重欠損マウスにおいては、髄内一次感覚神経様細胞の出現に先立っての変化は観察されなかった。また、髄内外境界に存在する基底膜の状態を、ラミニンの分布を指標として観察したところ、同様に先行した変化は観察されなかった。これらの結果から、一次感覚神経の髄内か髄外かを司る機構は細胞自律的であることが示唆された。
「節構造を司る分子機構の解明」
脊髄神経節の節構造には、神経堤細胞と体節との相互作用が重要であり、Neuropilin(Nrp)・Semaphorinシグナルはそれを担う分子機構の一つである。野生型マウスと、脊髄神経節が癒合するSix1/Six4二重欠損マウスとの脊髄神経節の遺伝子発現比較においても、Nrp1とNrp2の発現に変化が観察された。脊髄神経節を形成する神経堤細胞では、Nrp1とNrp2が共に陽性であるが、Six1/Six4二重欠損マウスで出現する髄内一次感覚神経様細胞（ランダムに分布）では、Nrp1陽性Nrp2陰性であった。これは、両生類の髄内一次感覚神経細胞が存在する神経管のNrp発現様式と一致している。これらの結果から、節構造かランダムか、髄内か髄外か、を司る機構が不可分である可能性が示唆された。
「形態と機能の連関と進化における役割」
脊髄神経節におけるSix1遺伝子発現の時期と細胞種を司るエンハンサーの活性が、幼生から成体への変態を促す甲状腺ホルモンに依存することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
レーザーマイクロダイセクションとマイクロアレイを用いて遺伝子発現解析を行う前に、Nrpを分子機構の候補として同定出来たことは、計画の遂行をより確実にするものであると考える。しかも、「髄内か髄外かを司る分子機構の解明」と「節構造を司る分子機構の解明」が不可分な計画である可能性が示唆されたことは、十分な進展と考える。
「形態と機能の連関と進化における役割」におけるSix1エンハンサーの利用は、研究実施計画には明記されていないものであるが、変態との連関を示唆し、研究目的達成のための新たなアプローチとして期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Nrpの同定により、「髄内か髄外かを司る分子機構の解明」と「節構造を司る分子機構の解明」が不可分な計画である可能性が示唆され、Nrpを軸に両研究計画が効果的・相乗的に進展することが期待される。今後行うレーザーマイクロダイセクションとマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析において、候補遺伝子のスクリーニングにおける指標として利用する。
「形態と機能の連関と進化における役割」において、変態という現象との係わり合いも考慮に入れて研究を遂行する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
レーザーマイクロダイセクションとマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行う前に候補遺伝子が同定され、その解析を先行させたため。
次年度以降にレーザーマイクロダイセクションとマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行う。
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