発生期大脳皮質における神経細胞の移動様式の変化と周囲血管網の関連性

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25870900
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 西村 嘉晃 同志社大学, 高等研究教育機構, 助教 (50508603)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 発生学・形態形成学 / 発生医学

Research Abstract

本研究では神経細胞の移動様式の変化を周囲の血管網がどのようにして制御しているか
を明らかにすることを目的としている。ところが、脳形成期における血管網形成はこれまで十分に理解されてこなかったため、血管レポーターマウスの脳切片を発生の各ステージで固定して、血管網形成の様子を詳細に観察することが必要であった。
そこで、血管レポーターマウスとしてFlt1-tdsRed BAC Tg マウス（Matsumoto et al. Genesis, 2012;50:561-71）を用いて、脳内に血管が進入し始める胎生9日目から神経細胞移動が終了し神経組織の基本構造が概ね完成する生後5日目までの厚切切片を共焦点顕微鏡で深さ情報を含めて撮像した。さらに、得られた画像から、脳血管網を発生時期・領域毎に密度やその形状を定量解析して血管網の規則的なパターンの特徴を整理したところ、脳の血管網は領域や発生の時期毎に密度が異なることが示された。また、それぞれ領域により血管の方向性も異なることが示された。
次に、脳の領域ごとの血管網が神経細胞移動に与える影響を検討している。各領域の血管網の遺伝子発現の違いを調べるために、血管レポーターマウスの脳組織から様々な脳の領域を切り出して、FACSを用いて各領域の血管内皮細胞を回収し、それぞれの遺伝子発現の違いを検討しようと試みた。しかし、組織中の血管内皮細胞の割合が低く、必要なサンプルの採取に難航している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験施設の許容量などの都合により実験に必要な遺伝子改変マウスの繁殖が予定通り進まず、十分な量の実験マウスが得られなかった。また、FACS実験では当初想定していた以上に多量のサンプルが必要であることが分かり、予定より研究がやや遅れてしまった。

Strategy for Future Research Activity

今後、神経細胞の移動様式の変化を周囲の血管網がどのようにして制御しているか
を追究するために、まず進行中である脳の領域ごとの血管内皮細胞における遺伝子発現の違いを解析する予定である。また、平行して血管レポーターマウスの脳スライスの培養系を用いて、血管および移動神経細胞を同時に可視化する実験を行い、血管新生を阻害したときの神経細胞移動への影響を検討する。以上の方針で神経細胞移動に周囲血管網がどのような影響を及ぼしているかを解析する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験施設の許容量などの都合により実験に必要な遺伝子改変マウスの繁殖が予定通り進まず、十分な量の実験マウスが得られなかった。また、FACS実験では当初想定していた以上に多量のサンプルが必要であることが分かり、予定より研究がやや遅れてしまった。以上の原因により次年度使用額が生じた。
今後、神経細胞の移動様式の変化を周囲の血管網がどのようにして制御しているか
を追究するために、まず進行中である脳の領域ごとの血管内皮細胞における遺伝子発現の違いを解析する予定である。また、平行して血管レポーターマウスの脳スライスの培養系を用いて、血管および移動神経細胞を同時に可視化する実験を行い、血管新生を阻害したときの神経細胞移動への影響を検討する。以上の方針で遅れを取り戻して当初予定していた計画通りの予算使用をする。

Research Products

• [Journal Article] SIL1, a causative cochaperone gene of Marinesco-Sjögren syndrome, plays an essential role in establishing the architecture of the developing cerebral cortex. (2014)
  • Author(s): Yutaka Inaguma, Nanako Hamada, Hidenori Tabata, Ikuko Iwamoto, Makoto Mizuno, Yoshiaki V. Nishimura, Hidenori Ito, Rika Morishita, Motomasa Suzuki, Kinji Ohno, Toshiyuki Kumagai, Koh-ichi Nagata
  • Journal Title: EMBO Molecular Medicine Volume: 6 Pages: 414-29
  • DOI: 10.1002/emmm.201303069
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マウス発生期大脳皮質の血管網形成 (2013)
  • Author(s): Yoshiaki V. Nishimura, Yutaka Inaguma, Masatsugu Ema, Mitsuharu Hattori, Koh-ichi Nagata, Ken-ichi Mizutani
  • Organizer: 第21回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪千里阪急ホテル
  • Year and Date: 20130926-20130928
• [Presentation] SIL1, a causative gene of Marinesco-Sjogren syndrome, plays an essential role in establishing the architecture of the developing cerebral cortex (2013)
  • Author(s): Kohichi Nagata, Yutaka Inaguma, Nanako Hamada, Hidenori Tabata, Yoshiaki Nishimura, Hidenori Ito, Makoto Mizuno, Ikuko Iwamoto, Rika Morishita, Motomasa Suzuki, Toshiyuki Kumagai
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 20130620-20130623