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神経細胞の入力依存的な生死決定の臨界期を担う分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18022009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

山口 正洋  東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60313102)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2007年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード神経科学 / 再生医学 / 嗅球 / 顆粒細胞 / 臨界期
研究概要

成体の嗅球では新しく生まれた抑制性神経細胞(顆粒細胞)が既存の神経回路に組み込まれている。我々は、マウス成体嗅球の新生顆粒細胞の生存が、細胞が生まれて特定の時期(14-28日)の匂い入力によって左右される(臨界期が存在する)ことを示してきた。生死決定の臨界期は如何にして始まり、終わるのか、また生死を左右するシグナル機構は何か、を明らかにすることを目的とし、まず分子機構を効率よく検討するためのin vitro系の作成を行った。前年度に、マウス嗅球からの2段階分散培養によって、「既存の神経回路に新しい顆粒細胞が組み込まれる」in vitro系を確立した。DsRed2標識新生細胞が既存の神経回路へ組み込まれる過程を追跡し、特定の時期の神経活動抑制によって新生細胞の生存が低下することを見出し、in vitro系で生死決定の臨界期を再現することができた。
本年度は臨界期の細胞の形態を詳しく観察した。それらは多くのスパインを形成しており、in vivo嗅球と同様、既存のグルタミン酸作動性投射ニューロンとシナプス構造を作っていた。神経細胞の生存に重要なakt分子のリン酸化を検討したところ、NMDAR依存的な活動抑制によって、臨界期の新生細胞特異的にaktリン酸化が低下することが判明した。これらのことから、臨界期は新生細胞のシナプス形成時期に相当し、臨界期の始まりと終わりを規定する機構は、シナプス入力を中心としたaktのリン酸化機構をもとに理解できると考えられた。さらに、個体レベルの解析により、新生顆粒細胞の生死決定が食餌摂取の時間におこることを見出した。すなわち、嗅球新生顆粒細胞の生死決定には「新生神経細胞の分化段階に規定される臨界期」と、「動物個体の摂食行動に規定される臨界期」の、2つの臨界期が存在することが判明し、この両者の分子機構の統合的な解析が必要であると考えられた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Dynamic expression of TrkB receptor protein on proliferating and maturing cells in the adult mouse dentate gyrus.2008

    • 著者名/発表者名
      Donovan, M.H., Yamaguchi, M., Eisch, A.J.
    • 雑誌名

      Hippocampus (掲載確定)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local origin and activity-dependent generation of nestin-expressing protoplasmic astrocytes in CA1.2007

    • 著者名/発表者名
      Kronenberg, G., Wang, L.P., Geraerts, M., Babu, H., Synowitz, M., Vicens, P., Lutsch, G., Glass, R., Yamaguchi, M., Baekelandt, V., Debyse, r Z., Kettenmann, H., Kempermann, G.
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function 212

      ページ: 19-35

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic modification does not affect the stemness of neural stem cells innestin promoter-GFP transgenic mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Park, J.H., Ahn, J.I., Kim, S.Y., Park, K.S., Lee, Y.D., Yamaguchi, M., Chung, H.J.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 421

      ページ: 185-190

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced cell-to-cell contacts between activated microglia and pyramidal cell dendrites following kainic acid-induced neurotoxicity in the hippocampus.2007

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, S., Yamaguchi, M., Nagao, H., Mishina, M., Mori, K.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimmunology (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Multipotent cells from mammalian iris pigment epithelium.2007

    • 著者名/発表者名
      Asami, M., Sun, G., Yamaguchi, M., Kosaka, M.
    • 雑誌名

      Developmental Biology 304

      ページ: 433-436

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Combination of growth factors enhances remyelination in a cuprizone-induced demyelination mouse model.2006

    • 著者名/発表者名
      Kumar, S., Biancotti, J.C., Yamaguchi, M., de Vellis, J.
    • 雑誌名

      Neurochemical Reserch 32

      ページ: 783-797

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sphere formation of ocular epithelial cells in the ciliary body is a reprogramming system for neural differentiation.2006

    • 著者名/発表者名
      Kohno, R., Ikeda Y., Yonemitsu, Y., Hisatomi, T., Yamaguchi, M., Miyazaki, M., Takeshita, H., Ishibashi, T., Sueishi, K.
    • 雑誌名

      Brain Research 1093

      ページ: 54-70

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Increase in bFGF-responsive neural progenitor population following contusion injury of the adult rodent spinal cord.2006

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y., Kitada, M., Yamaguchi, M., Dezawa, M., Ide, C.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 397

      ページ: 174-179

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Maps of odorant molecular features in the mammalian olfactory bulb.2006

    • 著者名/発表者名
      Mori, K., Takahashi, T.K., Igarashi, K.M., Yamaguchi, M
    • 雑誌名

      Physiological Reviews 86

      ページ: 409-433

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 食餌時間に同調したマウス嗅球新生顆粒細胞の生死決定臨界期の存在2007

    • 著者名/発表者名
      横山健、森憲作、山口正洋
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Feeding-related time window of fate-decision of newly-generated granule cells in the mouse olfactory bulb.2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, T., Mori, K., Yamaguchi, M.
    • 学会等名
      7th IBRO World congress of neuroscience
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2007-07-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Feeding-related time window critical for the fate choice between survival and death of newly-generated granule cells in the mouse olfactory bulb.2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, T., Mori, K., Yamaguchi, M.
    • 学会等名
      Stem cells, migration and axon guidance in the developing and adult brain
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Feeding-related critical time window of fate-decision between survival or death of newly-generated granule cells in the adult mouse olfactory bulb.2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, T., Mori, K., Yamaguchi, M.
    • 学会等名
      Neurogenesis 2007
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-05-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Temporal control of fate choice between survival and death for adult-born neurons in the mouse olfactory bulb.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, M.
    • 学会等名
      Neurogenesis 2007
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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