2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of signaling for axon formation in corticospinal tract development
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26430036
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
尾身 実 藤田保健衛生大学, 医学部, 助教 (00400416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 真 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
岡 雄一郎 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 講師 (30614432)
猪口 徳一 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60509305)
黒田 一樹 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (60557966)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 解剖学 / 神経細胞 / 神経回路 / 発生・発達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
錐体路は運動の制御を司る中枢神経系の神経回路である。大脳皮質第５層から皮質下へ走り、脳幹を経て脊髄へとその軸索を伸ばす。また、同時に脳内にある複数の神経核へも側枝を伸ばし、複雑な神経回路を形成する。本研究では、このような神経回路に見られる長く複雑な神経軸索を形成する分子機構について研究することを目的とする。
これまでの解析で、大脳皮質第５層に発現している受容体分子の網羅的な探索とノックダウン実験により、錐体路の形成に関わると考えられるシグナルの受容体分子の候補を複数得た。そのなかのひとつについては、in situ hybridization法によって遺伝子発現が生後２日のマウスの大脳皮質第５層に発現していることを見出していた。また、培養した大脳神経細胞にリガンドの一種を添加すると、軸索の分枝が促進するとの結果が得られており、軸索形成に関与していることが強く示唆されていた。一方で、CRISPR/Cas9システムを用いて作成したノックアウトマウスでは顕著な異常は認められていなかった。
そこで、より詳細に候補受容体が関与するシグナル伝達経路について調べるため、神経細胞にリガンド分子を作用させた際の遺伝子発現変化を次世代シークエンスにより調べた。神経細胞を獲得するにあたっては、大量の神経細胞を得ることが可能なマウスES細胞を用いた。ES細胞をSFEBq法により培養すると、大脳皮質に分化誘導した神経細胞が安定的に得られることが知られている。ES細胞から分化誘導した神経細胞に候補受容体のリガンドを作用させ、RNAを採取し、次世代シークエンスによるRNA-Seqを行った。その結果、発現量に変動が生じた遺伝子を複数得ることができた。現在、この遺伝子群の解析を行っている。
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