2014 Fiscal Year Annual Research Report
実験進化発生学的解析による共感性回路の起源の探索
Publicly Offered Research
| Project Area | Empathic system |
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| Project/Area Number |
26118510
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
野村 真 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10323007)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 情動伝染 / 羊膜類 / 大脳皮質 / 神経回路 / 転写制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、1) 哺乳類において情動伝染に重要な神経回路が非哺乳類においても保存されているかどうか、2)辺縁系と大脳皮質の出力性神経線維を構成する神経細胞はどの程度保存されているかどうか、について検討を行った。1) に関しては、特に哺乳類大脳皮質帯状皮質（内側外套由来）から背視床に投射する神経線維について、マウス、ヤモリおよびニワトリ胚を対象として、GFP/RFP 発現ベクターの局所的導入によって回路の可視化と比較を行った。その結果、すべての羊膜類において、内側外套から出力する線維は、大脳の内側あるいは外側を経由して視床に至る２つの経路を保持していることが明らかとなった。しかしながら、どちらの神経回路が主要な回路であるかどうかは、種によって大きくことなっていることも明らかとなった。また、こうした神経線維を出力する神経細胞の種類に関して、内側経由の線維を出力する神経細胞はCTIP2 (bcl11b) を、外側経由の線維を出力する神経細胞はsatb2 を発現しているが、特に爬虫類、鳥類ではこれらの転写因子の発現抑制機構が弱い、あるいは機能していない可能性が考えられた。そこで、bcl11b遺伝子の転写抑制に必要なシス制御配列 (MARs) をカメおよびニワトリゲノム上で同定し、これらの MARs に転写抑制機能があるかどうかを検討するため、マウス、カメ、ニワトリ bcl11b オルソログのゲノム上に存在する MARsをクローニングし転写活性アッセイ用のベクターに組み込み、ルシフェラーゼアッセイを行った。その結果、特にニワトリMARs の転写抑制機能が非常に低いことが明らかとなった。以上の結果から、羊膜類における神経回路網、特に情動伝染に関わる神経回路の多様性に転写因子の制御領域の変化が関わっている可能性が示唆された。
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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
情動伝染に関わる神経回路の共通性と多様性を見いだし、さらに種間によって異なる神経細胞サブタイプを産み出す分子機構についての知見がある程度揃ってきたため、それらの基盤となる進化発生学的解釈が構築可能であると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に同定した神経回路網を構築している神経細胞サブタイプと転写因子の発現様式の確認を行うため、逆行性のトレーサーを導入した標本の免疫組織化学的解析を行う予定である。さらに、羊膜類 bcl11b 遺伝子の MAR配列の転写抑制機構について、現在使用している 哺乳類細胞以外の細胞（ニワトリDF1細胞）でも検討を行う。また哺乳類、爬虫類、鳥類の MAR配列をプロモーター領域に持つ GFP 発現ベクターを構築し、転写抑制機能の有無について in vivo electroporation によって検討する。また、爬虫類、鳥類においてbcl11b のノックダウン、あるいは satb2 の強制発現を行い、こうした遺伝子改変が神経回路網に与える影響について検討を行う。
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