| 研究課題/領域番号 |
20J22068
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
齋藤 健吾 金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 大脳皮質 / 脳回形成 / フェレット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトなど高等哺乳動物では大脳皮質が特に発達しており、大脳皮質の表面にはシワ (脳回) が存在している。脳回の存在により大脳皮質の表面積と神経細胞の数が増え、脳機能の発達が可能になったと考えられている。従って脳回の形成過程や進化プロセスの解明は主要な研究課題の１つである。申請者はこれまでに大脳皮質の領域間を繋ぐ神経線維である外側線維層 (outer fiber layer: OFL) が高等な動物において増加していること、脳回の形成時期に一致して外側線維層が著しく増加することを見いだしている。これらのことから、本研究では外側線維層に着目した脳回形成メカニズムの解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
大脳皮質は高次脳機能の中枢であり、様々な神経変性疾患や発達障害などの病変の首座である。ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質が特に発達しており、大脳皮質の表面には脳回が存在している。発生過程における脳回の形成メカニズムは重要な研究課題であるが、その実験的検証は遅れている。所属研究室ではこれまでに、脳回を持つ哺乳動物フェレットに対する遺伝子操作技術を確立し、脳回形成における線維芽細胞増殖因子（FGF）やソニックヘッジホッグ（Shh）による神経細胞の数の増加の重要性を明らかにしてきた。本研究課題では、この遺伝子操作技術を駆使して、神経細胞の数以外の脳回形成に関わるメカニズムの解明を行った。神経細胞以外の細胞にも遺伝子導入が可能であるpiggyBac transposonと、時期依存的に遺伝子発現が可能であるCreERT2を組み合わせた遺伝子発現システムを構築し、フェレットを用いた実験を行った。大脳皮質の進化に伴って、神経細胞だけでなくグリア細胞も増加したことが知られている。また脳回形成の時期にアストロサイトも産生されることから、アストロサイト増加も脳回形成に関わるのではないかと仮説を立て、実験的に検証した。その結果、FGFシグナルを介したアストロサイト産生が脳回形成に重要であることが明らかになった。本研究の結果とこれまでの研究を合わせると、まず脳回形成初期段階では大脳皮質表層の神経細胞の増加による接線方向の拡大によって脳回が作り始められ、続いてアストロサイト産生を介して大脳深部の垂直方向への拡大が起こるという２段階の脳回形成過程が示唆されるなど、新たな脳回形成機構が明らかになった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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