胎生期マウス脳発生の子宮内ライブ観察と分子機構解析

• 研究課題/領域番号: 17K10176
• 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: 胎児・新生児医学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田崎 加奈子 (齋藤加奈子) 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (50746906)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 大脳発生 / ライブ観察 / ニューロン移動 / 子宮内ライブ観察 / 胎児医学 / 脳神経発生

研究成果の概要

本研究は、胎生早期の大脳皮質原基におこる「プレプレートニューロンの横流れ」を見出し、この「流れ」の仕組み及び意義を明らかにした。この「流れ」には、ニューロンの能動的な移動に加え、軸索や細胞体に引張りや押出しなども関係する事を示唆した。また、プレプレート細胞を死滅させると、放射状ファイバー構造の異常と、その後におこる『大脳皮質領野形成』の縮小が見られた事より、「プレプレートニューロンの横流れ」は大脳新皮質の拡張と再配置に重要な役割を担う事を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ヒトの先天性脳疾患の病態解明、および将来的な臨床診断ないし胎児治療の基盤となる知見を得るため、新規なライブ観察・解析の方法を確立するとともに、マウス大脳発生過程において研究代表者らが新たに見いだしたニューロン動態(接線方向移動)をリアルタイムに捉え、ニューロン移動の分子機構や意義を解明することで、胎児医学・先天異常学に新しい方法論と視点を提供できると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Two-photon microscopic observation of cell-production dynamics in the developing mammalian neocortex in utero (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawasoe, R, Shinoda, T, Hattori, Y, Nakagawam M, Quang Pham, T, Tanaka, Y, Sagou, K, Saito, K, Katsuki, S, Kotani, T, Sano, A, Fujimori, T, Miyata, T.
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 62 号: 2 ページ: 118-128
  • DOI: 10.1111/dgd.12648
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dorsal-to-Ventral Cortical Expansion Is Physically Primed by Ventral Streaming of Early Embryonic Preplate Neurons (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito Kanako、Okamoto Mayumi、Watanabe Yuto、Noguchi Namiko、Nagasaka Arata、Nishina Yuta、Shinoda Tomoyasu、Sakakibara Akira、Miyata Takaki
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 29 号: 6 ページ: 1555-1567
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2019.09.075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lzts1 controls both neuronal delamination and outer radial glial-like cell generation during mammalian cerebral development (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawaue T.、Shitamukai A.、Nagasaka A.、Tsunekawa Y.、Shinoda T.、Saito K.、Terada R.、Bilgic M.、Miyata T.、Matsuzaki F.、Kawaguchi A.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 号: 1 ページ: 2780-2780
  • DOI: 10.1038/s41467-019-10730-y
  • NAID: 120006649601
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elasticity-based boosting of neuroepithelial nukleokinesis via indirect energy transfer from mother to daughter (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Shinoda, Arata Nagasaka, Yasuhiro Inoue, Ryo Higuchi, Yoshiaki Minami, Kagayaki Kato, Makoto Suzuki, Takefumi Kondo, Takumi Kawaue, Kanako Saito, Naoto Ueno, Yugo Fukazaawa, Masaharu Nagayama, Takashi Miura, Taiji Adachi, Takaki Miyata
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 16 号: 4 ページ: 2004426-2004426
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.2004426
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural progenitor cells undergoing Yap/Tead-mediated enhanced self-renewal form heterotopias more easily in the diencephalon than in the telencephalon. (2018)
  • 著者名/発表者名: K.Saito, R. Kawasoe, H. Sasaki, A. Kawaguchi and T. Miyata
  • 雑誌名: Neurochem Res 巻: 43 号: 1 ページ: 171-180
  • DOI: 10.1007/s11064-017-2390-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Dorsal-to-Ventral neocortical expansion is physically primed by ventral streaming of early embryonic prelate neurons. (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito Kanako、Okamoto Mayumi、Watanabe Yuto、Nagasaka Arata、Miyata Takaki
  • 学会等名: 第５２回発生生物学会合同大会
• [学会発表] Dorsal-to-Ventral neocortical expansion is physically primed by ventral streaming of early embryonic prelate neurons. (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito Kanako、Okamoto Mayumi、Watanabe Yuto、Nagasaka Arata、Miyata Takaki
  • 学会等名: 第４２回日本神経科学学会
• [学会発表] 大脳新皮質の腹側方向への拡張的形成には胎生初期プレプレートニューロンの腹側移動が物理的に貢献する (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤加奈子、岡本麻友美、渡邊裕斗、宮田卓樹
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Dorsal-to-ventral neocortical expansion is physically primed by ventral streaming of early embryonic preplate neurons (2019)
  • 著者名/発表者名: kanako saito, tomomi okamoto, yuto watanabe, arata nagasaka, takaki miyata
  • 学会等名: 第52回発生生物学会合同大会
• [学会発表] The preplate stream: neurons generated earliest in the pallium migrate ventrally to mechanically bend radial fibers and expand the neocortex (2018)
  • 著者名/発表者名: kanako saito, takaki miyata
  • 学会等名: 第70回細胞生物学会・第51回発生生物学会合同大会
• [学会発表] Novel tangential (ventral) migration of the early pallium-derived neurons underlies the neocortical expansion (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito Kanako、Miyata Takaki
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会