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転写因子Olig2による前脳の神経回路形成の調節機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K06895
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46020:神経形態学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

小野 勝彦  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30152523)

研究分担者 後藤 仁志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20462202)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード転写因子 / 軸索ガイダンス / 神経回路形成 / オリゴデンドロサイト前駆細胞 / 第三脳室 / 脳室層融合 / 前交連 / Olig2 / 定量PCR / 軸索ガイダンス分子 / 上皮間葉転換 / L1-CAM / 蛍光抗体法 / 回路形成異常 / 正中交差 / 網膜視蓋投射 / Slit/Robo / ephrin/Eph / マイクロRNA / 前脳
研究開始時の研究の概要

Olig2による神経回路形成調節機構を明らかにすることを目的とする。Olig2欠損マウスの脳での神経回路形成異常を、軸索マーカーや、トレーサーを用いて形態学的に明らかにする。このマウスを用いた遺伝子発現の網羅的解析の結果をもとに、回路形成に重要な軸索ガイダンス分子とその発現調節機構を解析する。マイクロアレイおよびRNAseq解析で発現変化の可能性が示唆された軸索ガイダンス分子とマイクRNAの発現を、定量PCRとin situ hybridizationにより明らかにする。これらの解析を通してOlig2による発現調節・回路調節機構のみならず、マイクロRNAを介した調節機構にも注目して調べる。

研究成果の概要

転写因子Olig2は、脊髄腹側部においてニューロンとグリア細胞の分化スイッチにかかわる転写調節因子として見出された。一方、脳領域においては、オリゴデンドロサイトの分化調節にくわえて、領域形成や神経回路形成の調節にかかわることが、申請者らによって示された。本研究では、さらに脳領域でのOlig2の機能を明らかにする目的で、Olig2欠損マウスを用いて調べた。その結果、Olig2欠損マウスでは、前交連の形成に異常が見られ、あわせて第三脳室壁の融合過程が遅れていることも示された。本研究の結果から、Olig2は脳室層融合や軸索伸長を調節する遺伝子を介して前交連の形成を調節していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

転写因子Olig2は細胞分化調節にかかわる遺伝子として同定され、詳細に解析されてきた。一方で、申請者らの一連の研究から、脳内の領域形成や神経回路形成にもかかわることが示されている。さらに今回の研究からは、マイクロアレイを用いたパスウェイ解析から上皮間葉転換にかかわる遺伝子の発現調節を行っている可能性が見いだされた。さらに形態学的解析からは、脳室層の融合や脳室系の形成にかかわることが新たに示された。新たなOlig2の機能が明らかにされ、脳の形成過程が明らかにされるとともに、Olig2の研究フィールドに新たなインパクトを与えることができた。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Disruption of the anterior commissure in Olig2 deficient mice2023

    • 著者名/発表者名
      Gotoh H, et al.,
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 57 号: 1 ページ: 5-16

    • DOI

      10.1111/ejn.15861

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrastructural characteristics of oligodendrocyte precursor cells in the early postnatal mouse optic nerve observed by serial block-face scanning electron microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Ono Katsuhiko、Gotoh Hitoshi、Nomura Tadashi、Morita Tsuyoshi、Baba Otto、Matsumoto Mami、Saitoh Sei、Ohno Nobuhiko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 12 ページ: e0278118-e0278118

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0278118

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] STAT3 transcriptionally regulates the expression of genes related to glycogen metabolism in developing motor neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Gotoh et al.,
    • 雑誌名

      FEBS Letter

      巻: 596 号: 22 ページ: 2940-2951

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14489

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新生児マウスの視神経でみられるオリゴデンドロサイト前駆細胞の微細形態:3D-SEMを用いた解析2022

    • 著者名/発表者名
      小野勝彦、後藤仁志、野村真、松本真実、齊藤成、大野伸彦
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrastructural characterization of oligodendrocyte precursor cells in the early postnatal mouse optic nerve: An SBF-SEM study2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Ono, Hitoshi Gotoh, Tadashi Nomura, Mami Matsumoto, Sei Saitoh, Nobuhiko Ohno
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 新生児マウスの視神経でみられるグリア細胞の微細形態:D-SEMを用いた解析2021

    • 著者名/発表者名
      小野勝彦、後藤仁志、野村真、松本真実、齊藤成、大野伸彦
    • 学会等名
      第97回日本解剖学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrastructural characterization of glial cells in the early postnatal mouse optic nerve2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Ono, Hitoshi Gotoh, Tadashi Nomura, Mami Matsumoto, Sei Saitoh, Nobuhiko Ohno
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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