| 研究課題/領域番号 |
20J22817
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大宮 英恵 東京大学, 薬学系研究科, 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 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | BMPシグナル / 成体神経幹細胞 / 上衣細胞 / 神経系前駆細胞 / BMP |
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| 研究開始時の研究の概要 |
胎生期の神経幹細胞は神経管全体に存在するが、成体になると脳の非常に限られた場所にしか存在しなくなる。胎生期の神経幹細胞のごく一部の細胞のみが、成体まで残る細胞として選ばれる機構は未だ明らかでない。最近、胎生期の素早く分裂する神経幹細胞の中にゆっくり分裂する細胞が存在し、その一部が成体神経幹細胞となる事が報告された。しかしゆっくり分裂する神経幹細胞の中には上衣細胞になる細胞も混在している。本研究では単一細胞遺伝子発現解析を用いてゆっくり分裂する神経幹細胞の不均一性を解析することで、成体神経幹細胞や上衣細胞の胎生期「起源細胞」を同定する。同時に系譜選択メカニズムを解明し、起源細胞の形成機構に迫る。
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| 研究実績の概要 |
神経幹細胞（神経系前駆細胞）は胎生期では神経管全体に存在して脳・脊髄を形成するが、そのほとんどは生後に消滅する。一方、成体においても少数の神経幹細胞のみが脳の限定された部位に残存し、新しく作られたニューロンは成体の学習や記憶・本能行動の制御に貢献する。では、どのようにして胎生期神経系前駆細胞のごく一部の特別な細胞のみが、成体まで残存する神経幹細胞として選ばれるのだろうか。
胎生期神経系前駆細胞は短期間に脳を作るために「素早く分裂」する。しかし当研究室において、その一部が胎生期の間に分裂頻度を下げ（「ゆっくり分裂」）、さらにその一部が成体神経幹細胞となることが示された(Furutachi et al., 2015)。しかし、このゆっくり分裂する神経系前駆細胞の中には将来成体神経幹細胞になる細胞だけでなく、成体神経幹細胞のニッチを構成する上衣細胞になる細胞も含まれる(Spassky et al., 2005)。さらに最近の研究により成体神経幹細胞と上衣細胞の一部は共通の前駆細胞から分化してくることがわかっている。しかし、ゆっくり分裂する細胞の中から成体神経幹細胞の起源細胞と上衣細胞の起源細胞が選ばれるメカニズムについては全く明らかになっていない。
そこで本研究では成体神経幹細胞と上衣細胞の運命決定メカニズムの解明を目的とした。私は本研究において、上衣細胞を神経系前駆細胞から誘導する培養系を確立し、BMPを添加すると上衣細胞の分化が阻害され、BMPシグナルは上衣細胞遺伝子の最上流因子として知られるGemC1の発現も抑制していることを見出した。さらにBMPシグナルが成体神経幹細胞の確立に寄与することを見出した。本研究によって上衣細胞と成体神経幹細胞の形成機構の一端を明らかにできたと考える。
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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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