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哺乳類大脳新皮質の発生・進化のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17K07428
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 発生生物学
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

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, プロジェクトリーダー (00281626)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード大脳皮質 / サブプレート / 神経細胞移動 / 脳 / シナプス / グルタミン酸 / シングルセル解析 / 脳進化 / 大脳新皮質 / 細胞外基質 / ADAMTS2 / 放射状神経細胞移動 / 多極性ー双極性変換 / 進化 / 神経回路形成
研究成果の概要

大脳新皮質は6層構造の中に多数のニューロンが精緻に配置され、高次脳機能の構造的基盤になっている。サブプレートニューロンは大脳皮質で最も早く生まれ、成熟するニューロンで、大脳皮質形成期に機能を発揮している。これまで視床から皮質への軸索投射における機能は知られていたが、胎生期における機能は不明なままであった。本研究によりサブプレートニューロンの放射状神経細胞移動における新たな機能を明らかにした。サブプレートニューロンの神経活動を抑制したところ、多極性ー双極性変換が障害された。さらにサブプレートニューロンは移動ニューロンに対してグルタミン酸シグナルをシナプスを介して送っていることが、明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SpNは主に胎生期に機能を果たしたのち、細胞死によって失われる。この細胞死が正常通り起こらず残存しているSpNが自閉症患者の脳では多く見られる。すなわち、胎生期における機能と、生後は数が減ることで神経回路のバランスを保っており、健常な状態を作り上げていると考えられる。したがってSpNの発生、機能発現、そしてその細胞死のメカニズムを知ることは、様々な精神疾患の理解のために重要である。本研究はこのようなSpNの詳細な解析をすることで、最終的には精神疾患の原因解明に寄与できるのではないかと考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 8件、 招待講演 18件) 備考 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Unversity of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Subplate Neurons as an Organizer of Mammalian Neocortical Development2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama Chiaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 14 ページ: 8-8

    • DOI

      10.3389/fnana.2020.00008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] サブプレートニューロンからのシナプス伝達が大脳新皮質における神経細胞移動を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、前田信明
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 91 号: 1 ページ: 101-104

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910101

    • NAID

      40021833055

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2019-02-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] サブプレートニューロンから移動ニューロンへのシナプス伝達は大脳新皮質におけるニューロンの放射状移動を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、前田信明
    • 雑誌名

      新着論文レビュー

      巻: 5 ページ: 053

    • DOI

      10.7875/first.author.2018.053

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C, Okamoto M, Endo K, Oshima M, Kaneko N, Yura K, Okado H, Miyata T, Maeda N
    • 雑誌名

      Science

      巻: 360 ページ: 313-317

    • NAID

      40021833055

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] サブプレートニューロンの神経活動による大脳新皮質構築のメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      丸山 千秋
    • 学会等名
      2019年度 自然科学研究機構分野融合型共同研究事業 ワークショップ「運動・行動から紐解く脳神経回路発達メカニズムの異分野融合による解明」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳構築の“場”としてのサブプレート層の大脳新皮質発生における機能2019

    • 著者名/発表者名
      丸山 千秋
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞外基質プロテアーゼによる発生期大脳新皮質のサグプレート層における神経細胞移動制御2019

    • 著者名/発表者名
      金子 乃愛
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multifunction of subplate neurons in the developing cerebral cortex2019

    • 著者名/発表者名
      丸山 千秋
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発生期大脳新皮質のサブプレート層におけるECMリモデリングは放射状神経細胞移動を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      金子 乃愛
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Subplate neurons function as an organizer in neocortical development2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      49th Annual Meeting of the Society for Neuroscience(北米神経科学会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extracellular matrix reorganization in the subplate layer is important for the regulation or neuronal migration in the developing2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko N
    • 学会等名
      49th Annual Meeting of the Society for Neuroscience(北米神経科学会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Subplate neurons function as key players in neocortical development and evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      21thTMIMS International Symposium『Overcoming neuropsychopharmacology crisis』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Subplate neurons function as key players in neocortical development and evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      20thTMIMS International Symposium 『Principles of Neocortical Development and Evolution』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ADAMTS2 regulates radial migration in the developing cortex by reorganizing ECM in the subplate layer.2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko N
    • 学会等名
      20thTMIMS International Symposium『Principles of Neocortical Development and Evolution』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「哺乳類大脳新皮質の発生・進化におけるサブプレートニューロンの役割」「A novel function of subplate neurons in radial migration and its implication in the evolution of mammalian neocortical layer structure」2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the japan Neuroscience Society(第42回日本神経科学大会)シンポジウム『Molecular mechanisms for making specific neuronal circuits 種特異的神経回路の構築と作動原理の解明』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Radial neuronal migration in the neocortex is regulated by ADAMTS2 that reorganizes ECM in the subplate layer2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko N
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the japan Neuroscience Society(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳構築におけるサブプレート層の機能解明2019

    • 著者名/発表者名
      丸山 千秋
    • 学会等名
      第4回領域班会議『脳構築における発生時計と場の連携』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発生期マウス大脳新皮質におけるEMCプロテアーゼによる神経細胞移動制御2019

    • 著者名/発表者名
      金子 乃愛
    • 学会等名
      第4回領域班会議『脳構築における発生時計と場の連携』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳はどのようにしてできるのか?~ニューロンから脳へ~2019

    • 著者名/発表者名
      丸山 千秋
    • 学会等名
      2019年度都医学研都民講座第3回『赤ちゃんの脳をすくすく育てる』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      ISDN2018, 22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience「Development of circuit, functions, and disorders in the NERVOUS SYSTEM」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C, Okamoto M, Endo K, Oshima M, Kaneko N, Yura K, Okado H, Miyata H, Maeda N
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of JSDB 51st and JSCB 70th, Tokyo2018 Cell and Developmental Biology Meeting.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類大脳新皮質の発生、進化におけるサブプレート層の役割2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会ワークショップ「脳発生プログラムの複雑化とその進化」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大脳新皮質形成におけるサブプレートニューロンの新規の機能2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋
    • 学会等名
      第二回和光-精神神経懇話会「基礎神経科学と臨床医学の融合による脳機能・精神 神経疾患の統合的理解」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional role of subplate neurons in neocortical development and evolution2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋
    • 学会等名
      遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サブプレートニューロンはシナプス伝達を介して放射状神経細胞移動を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋
    • 学会等名
      第11回神経発生討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C
    • 学会等名
      FENS Brain Conference「Cortex Evolution and Development」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ECM remodeling in the neocortex during radial migration of excitatory neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C, Kaneko N, Oshima M, Yura K, Maeda N
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外基質プロテアーゼによる放射状神経細胞移動制御2017

    • 著者名/発表者名
      金子乃愛、丸山千秋、大島実莉、由良敬、前田信明
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 発生期大脳皮質のサブプレートニューロンは多極性細胞との一過的なシナプス形成を介してロコモーションモードへの移行を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、岡本麻友美、金子乃愛、大島実莉、由良敬、宮田卓樹、前田信明
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 都民講座「赤ちゃんの脳をすくすく育てる」開催報告

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/public/column.html#190714

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 第20回都医学研国際シンポジウム 開催報告

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/public/column.html#190730

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京都医学総合研究所・神経回路形成プロジェクト

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/regeneration/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 第20回都医学研国際シンポジウム「Principles of Neocortical Development and Evolution]2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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