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神経細胞誕生日標識法による小脳-脳幹系の機能的神経回路構築の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K21208
補助金の研究課題番号 18H06085 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0704:神経科学、ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

羅 媛君  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 特任研究員 (00822347)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード神経細胞誕生日 / Neurog2 / マウス / 小脳 / 下オリーブ核 / 橋核 / 区画構造 / 神経投射パタン / CreERマウス / タモキシフェン / 前庭神経核 / 深部小脳核 / ニューロゲニン2 / 誕生日
研究開始時の研究の概要

脳の発達過程において、特定の部位、特定の発達段階で生まれた神経細胞は、特定の遺伝子発現メカニズムの制御により成体の脳で特定の神経細胞群を形成すると考えられる。見方を変えると、誕生日特異的に成体の脳で神経細胞を標識することができれば、発達を踏まえた脳構築の把握が可能となる。そこで、新しく開発された誕生日標識CreERマウスを用いて効率的に誕生日依存的に神経細胞を標識することで、これまで未知の脳内の区画構造の意義を明らかにすることを試みる。特に、小脳皮質、下オリーブ核、橋核、前庭神経核において、それぞれ誕生日依存的区画が機能的に重要な部位対応的な神経結合の形成に関与するのかを解明する。

研究成果の概要

脳が作られる際の神経細胞の誕生日の持つ意味を探るため、橋核と下オリーブ核という小脳に密接に関連した神経核に注目した。あらたに確立したNeurog2-CreERマウス(G2Aマウス)を用いる効率の高い実験手法により、小脳皮質以外に、橋核、および、下オリーブ核において、誕生日依存性の区画を見出した。下オリーブ核と小脳皮質との間の部位対応的な神経細胞間の軸索投射パタンは、誕生日の早い者同士、遅い者同士が連絡し易い訳ではないことが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳内には非常に緻密な神経核構造と神経投射パタンが形成されているが、その形成に神経細胞の誕生日の違いがどのように関与するかは明らかにされていない。マウスの脳の神経細胞は胎仔期後半の10日間のうちのどこかで生まれるが、本研究において、誕生日の違いは、橋核と下オリーブ核、それぞれにおいて、小脳皮質と同じく、神経核内での区画構造の形成に関係していることが確認された。しかし、神経核間での部位対応的な投射パタンの形成への関与は単純ではないことが判明した。脳の形成発達機構の理解において重要な成果である。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Heterogeneous vestibulocerebellar mossy fiber projections revealed by single axon reconstruction in the mouse2020

    • 著者名/発表者名
      Ando Takahiro、Ueda Mitsuhito、Luo Yuanjun、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 528 号: 10 ページ: 1775-1802

    • DOI

      10.1002/cne.24853

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dense projection of Stilling’s nucleus spinocerebellar axons that convey tail proprioception to the midline area in lobule VIII of the mouse cerebellum.2020

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Onozato T, Wu X, Sasamura K, Sakimura K, Sugihara I
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 225 号: 2 ページ: 621-638

    • DOI

      10.1007/s00429-020-02025-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Divergent projections of single pontocerebellar axons to multiple cerebellar lobules in the mouse2019

    • 著者名/発表者名
      Biswas Mohammad Shahangir、Luo Yuanjun、Sarpong Gideon Anokye、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 527 号: 12 ページ: 1966-1985

    • DOI

      10.1002/cne.24662

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reorganization of longitudinal compartments in the laterally protruding paraflocculus of the postnatal mouse cerebellum.2019

    • 著者名/発表者名
      Panezai SK, Luo Y, Vibulyaseck S, Sarpong GA, Nguyen-Minh VT, Nedelescu H, Hirano S, Sugihara I.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol.

      巻: 1 号: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/cne.24849

    • 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] Electrophysiological Excitability and Parallel Fiber Synaptic Properties of Zebrin-Positive and -Negative Purkinje Cells in Lobule VIII of the Mouse Cerebellar Slice2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen-Minh Viet T.、Tran-Anh Khoa、Luo Yuanjun、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fncel.2018.00513

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cerebellar modules in the olivo-cortico-nuclear loop demarcated by pcdh10 expression in the adult mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Sarpong Gideon A.、Vibulyaseck Suteera、Luo Yuanjun、Biswas Mohammad S.、Fujita Hirofumi、Hirano Shinji、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 526 号: 15 ページ: 2406-2427

    • DOI

      10.1002/cne.24499

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Organization of longitudinal compartments in the developing paraflocculus of the postnatal mouse cerebellum.2020

    • 著者名/発表者名
      Saddam K. Panezai, Yuanjun Luo, Viet T. Nguyen-Minh, Izumi Sugihara
    • 学会等名
      CBIR 若手インスパイアシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The midline area of vermal lobule VIII receives Stilling’s nucleus spinocerebellar projection and is involved in locomotion in the mouse cerebellum.2019

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      Neuronal circuits in motor behavior, OIST workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Projection of single pontocerebellar axons in relation to aldolase C stripes and lobules in the mouse cerebellum.2018

    • 著者名/発表者名
      Biswas MS, Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of Japanese Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cerebellar modules in the olivo-cortico-nuclear loop labeled by pcdh10 expression in the adult mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Sarpong GA, Viboonyasek S, Luo Y, Biswas MS, Fujita H, Hirano S, Sugihara I.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 48th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The lobular and striped organization of the cerebellar hemisphere in relation to projection patterns of afferent and efferent axons in rodents, with a special focus on crus I.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I, Biswas MS, Sarpong GA, Luo Y
    • 学会等名
      The 75th Fujihara Seminar ‘cerebellum as a CNS hub’
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparison of electrophysiological characteristics of Zebrin-positive and -negative Purkinje cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Viet T Nguyen-Minh, Khoa Tran-Anh, Yuanjun Luo, Izumi Sugihara.
    • 学会等名
      The 75th Fujihara Seminar ‘cerebellum as a CNS hub’
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphology of single pontocerebellar axons in relation to zebrin stripes and lobules in the mouse cerebellum.2018

    • 著者名/発表者名
      Biswas MS, Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      The 75th Fujihara Seminar, ‘Cerebellum as a CNS hub’.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 システム神経生理学分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/phy1.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] TMDU department of systems neurophology

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/med/eng/eng/phy1-E.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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