研究課題
基盤研究(C)
様々な脳領域の神経細胞が軸索側枝を形成しているが、その分子機構は依然として不明な点が多い。本研究は、皮質脊髄路の神経軸索が橋核に伸ばす側枝をモデルとし、我々が軸索側枝形成に関与することを見出したリン脂質フォスファターゼについて、細胞外のリガンドや、細胞内のシグナル経路を同定することで、側枝形成時の軸索の細胞骨格制御の分子機構を明らかにすることを目的とする。さらに、皮質脊髄路起始細胞以外の神経細胞が形成する側枝に関しても、同様の分子機構が使われているかを検討する。本研究を遂行することで、側枝形成時の軸索の細胞骨格制御の普遍的な分子機構が明らかになると期待できる。
皮質脊髄路の神経細胞が橋核に伸ばす側枝をモデルとし、軸索の細胞骨格制御や側枝形成におけるリン脂質ホスファターゼの役割について解析を行った。着目したリン脂質ホスファータゼを皮質脊髄路の神経細胞でノックダウンすると、橋核に伸ばす軸索側枝の形成が阻害されることや、軸索の伸長が著しく阻害されることを明らかにした。また、培養神経細胞を用いた実験から、軸索の枝分かれを制御していると考えられている分子と相互作用することも明らかにした。
軸索側枝形成は脳が精緻な神経回路を形成するメカニズムの１つであるが、側枝の形成を促すトリガー分子や細胞骨格の変化を引き起こす分子機構などは未だ十分には解明されていない。リン脂質ホスファターゼが軸索側枝形成に関与していることを示した本研究によって、神経回路形成の仕組みの理解が進むと期待できる。脳は損傷を受けると機能障がいが起こるが、代償機構が働くことで一部の機能は回復する。代償機構を担うのは軸索側枝形成による神経回路の再編成であるので、本研究の成果は、代償機構を向上させ、脳機能を回復させる新たな方法の開発にもつながると期待できる。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)
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http://www.anat2.med.osaka-u.ac.jp/index.html
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