2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of neuronal migration during corticogenesis
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26440129
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
丸山 千秋 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 副参事研究員 (00281626)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サブプレート / 放射状神経細胞移動 / 大脳皮質 / シナプス / 多極性ー双極性変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳新皮質は哺乳類にのみ発達し、６層構造をとって多数のニューロンが精緻に配置されている。この構造はヒトの脳への進化の構造的基盤として羊膜類の共通祖先から哺乳類に別れる際に獲得したと考えられ、複雑な神経回路および高次脳機能を発揮するために有用な構造であると考えらる。この層構造ができる際には、脳室帯で生まれたニューロンが放射状に移動をする過程が重要である。本研究はサブプレート(SP)層の放射状移動における役割に着目しその新規の機能を発見した。SPニューロンは大脳新皮質で最初期に分化、成熟するニューロンで、脳形成終了後はアポトーシスにより消失する一過的なニューロンである。これまでその機能として、視床-皮質間の神経回路形成に重要であることは報告されていたが、それ以外の機能については不明な点も多かった。本研究によりSPニューロンが放射状神経細胞移動に重要な役割をしていることが明らかになった。すなわち、SPニューロンは胎生中期（E15）の時点ですでに活発な神経活動をしており、この活動を抑制するとが放射状移動における多極性ー双極性変換が障害された。また、SPニューロンは神経突起を脳室帯側に盛んに伸ばしながら多極性移動中の細胞にグルタミン酸シグナルを送っていることを示唆する結果を得た。電顕観察によりこのシグナルは一過的なシナプス様のコンタクトであることもわかった。さらにグルタミン酸の局所投与により移動ニューロンのロコモーションモードへの変換が促進されることがわかった。本研究はシナプスが成熟ニューロンだけでなく、胎生期においてもシグナル伝達の道具として使われていることを初めて示した。
本研究成果は2018年4月20日付のScience誌に掲載された。
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