哺乳動物における神経幹細胞の維持と分化および脳発生・脳進化メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K06773
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大塚 俊之 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (20324709)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 神経幹細胞 / 神経発生 / 脳発生 / 脳進化 / HES / 脳形態形成 / Hes

研究成果の概要

神経幹細胞の維持において中心的役割を果たすヒトHES因子の発現・機能解析を行い、HES1/4/5 の強制発現によるニューロン分化抑制・神経幹細胞維持活性を確認した。またカニクイザル胎児脳の脳室周囲帯におけるHES1, HES4の発現を認めた。Tet-ONシステムを用いて、脳の神経幹細胞においてHesを高発現するトランスジェニックマウスでは、神経幹細胞が維持されニューロン分化が抑制された結果、脳室が拡大し皮質板が菲薄化する表現形を示した。Hes1高発現マウスではbasal radial glia様細胞の増加が認められ、Hesの発現レベルの変化が哺乳動物の脳の進化に寄与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in mammalian neocortical development (2017)
  • 著者名/発表者名: Bansod Shama、Kageyama Ryoichiro、Ohtsuka Toshiyuki
  • 雑誌名: Development 巻: 144 号: 17 ページ: 3156-3167
  • DOI: 10.1242/dev.147256
  • NAID: 120006488607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillatory control of Delta-like1 in cell interactions regulates dynamic gene expression and tissue morphogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimojo H, Isomura A, Ohtsuka T, Kori H, Miyachi H, Kageyama R
  • 雑誌名: Genes Dev. 巻: 30 号: 1 ページ: 102-116
  • DOI: 10.1101/gad.270785.115
  • NAID: 120005980896
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hbp1 regulates the timing of neuronal differentiation during cortical development by controlling cell cycle progression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N, Kageyama R, Ohtsuka T
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 2278-2290
  • DOI: 10.1242/dev.120477
  • NAID: 120006488606
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hes1 and Hes5 are required for differentiation of pituicytes and formation of the neurohypophysis in pituitary development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Hojo M, Ando M, Kita A, Kitagawa M, Ohtsuka T, Kageyama R, Miyamoto S
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1625 ページ: 206-217
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2015.08.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Parkinson's Disease-Associated Protein Kinase LRRK2 Modulates Notch Signaling through the Endosomal Pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Imai Y, Kobayashi Y, Inoshita T, Meng H, Arano T, Uemura K, Asano T, Yoshimi K, Zhang CL, Matsumoto G, Ohtsuka T, Kageyama R, Kiyonari H, Shioi G, Nukina N, Hattori N, Takahashi R
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 11 号: 9 ページ: e1005503-e1005503
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005503
  • NAID: 120005946994
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Overexpression of Hes1 leads to prolonged neocortical neurogenesis and expansion of neural stem cell reservoir in postnatal brain (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Ohtsuka, Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: The CDB Symposium 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development via downregulation of Hmga genes (2017)
  • 著者名/発表者名: 大塚 俊之
  • 学会等名: 新学術領域「脳構築における発生時計と場の連携」第１回班会議
  • 発表場所: 沼津 ふじのくに千本松フォーラム
  • 年月日: 2017-01-27
• [学会発表] Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development via downregulation of Hmga genes (2017)
  • 著者名/発表者名: 大塚 俊之、Bansod Shama、影山 龍一郎
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Hes genes regulate the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development (2017)
  • 著者名/発表者名: 大塚 俊之
  • 学会等名: 新学術領域研究「脳構築における発生時計と場の連携」第２回領域班会議
• [学会発表] Hes1強制発現により大脳皮質ニューロン産生が遷延し生後脳における神経幹細胞プールが増大する (2015)
  • 著者名/発表者名: 大塚俊之、影山龍一郎
  • 学会等名: 第３８回 日本分子生物学会年会 第８８回 日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 大脳皮質形成期においてHbp1は細胞周期の長さを延長することによってニューロン分化のタイミングを制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊直希、影山龍一郎、大塚俊之
  • 学会等名: 第３８回 日本分子生物学会年会 第８８回 日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Dynamic expression of Notch ligand Dll1 during development (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Shimojo, Hiroshi Kori, Akihiro Isomura, Toshiyuki Ohtsuka, Hitoshi Miyachi, Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: 第３８回 日本分子生物学会年会 第８８回 日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01