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起源の異なる海馬神経幹細胞がもたらす成体期神経新生および歯状回形成機構の比較解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K07233
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48010:解剖学関連
研究機関東京医科大学

研究代表者

篠原 広志  東京医科大学, 医学部, 講師 (10455793)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード子宮内電気穿孔法 / 海馬歯状回 / ニューロン新生 / 神経幹細胞 / 顆粒細胞
研究開始時の研究の概要

海馬は記憶・学習に極めて重要な脳領域である。この海馬歯状回の顆粒細胞層下帯では成体期までニューロン新生が続く。しかし成体期ニューロン新生を行う神経幹細胞がいつ・どこから産生されるのかは不明であるが、先行研究より海馬背側・腹側の異なる起源の成体期神経幹細胞の存在が示唆される。したがって海馬歯状回原基の神経幹細胞を標識することで成体期の神経幹細胞の誕生地および背側・腹側由来神経幹細胞が起源のニューロン分布位置の解析を行い海馬歯状回形成メカニズムを詳細に解明する。本研究成果は胎生期から成体期の海馬歯状回形成の包括的理解となり、損傷中枢神経の再生医療への発展や精神疾患の基盤研究へ繋がる情報提供となる。

研究実績の概要

記憶・学習に重要な海馬の歯状回では、成体期までニューロンの新生が継続する特徴がある。しかしながらこの成体期ニューロン新生がいつ・どこから産まれた神経幹細胞によってもたらされるかは不明である。
先行研究によって、海馬歯状回を形成する前駆細胞はE14付近以降に脳室面の歯状回切痕という領域に誕生することが知られているが、それよりも早いE12に子宮内電気穿孔法を行うことによって、E12に標識された細胞が歯状回の顆粒細胞層を形成することが認められた。さらにE12標識の細胞は、E14に誕生する前駆細胞とは異なる集団であることを明らかにした。本研究については、近日論文投稿予定である。
さらに神経前駆細胞の種類の詳細を調べるべく、海馬歯状回の形成発生機構に関連すると考えられる因子について、マイクロアレイ解析やシングルセル解析を行い、これまでに計画していた因子に加え、新たに海馬領域特異的に発現が認められる分子を複数見いだした。
現在は、これらの分子のプロモーター制御下で蛍光タンパク質が発現するコンストラクトを作製し、子宮内電気穿孔法を用いて、海馬歯状回形成や神経新生に寄与する細胞の多様性を分類して理解する研究も進行中である。
またニューロン前駆細胞を介して顆粒細胞となる細胞群と、介さない細胞群を見出しているので、それらはことなる前駆細胞であると考えられるので、詳細な解析についても現在進めており、こちらについても近日論文に投稿する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍による余波はいまだ残っているが、前年度よりも研究を行える環境が戻りつつある。
しかしながら課題研究をさらに進められるように、令和6年度も延長を申請し、受理された。

今後の研究の推進方策

未着手の実験データを行いつつ、すでに得られたデータの解析・編集を進めて、その研究成果を学会や論文において発表する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] PSmad3+/Olig2? expression defines a subpopulation of gfap-GFP+/Sox9+ neural progenitors and radial glia-like cells in mouse dentate gyrus through embryonic and postnatal development2023

    • 著者名/発表者名
      Ohyama Kyoji、Shinohara Hiroshi M.、Omura Shoichiro、Kawachi Tomomi、Sato Toru、Toda Keiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1204012

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The polarity and properties of radial glia-like neural stem cells are altered by seizures with status epilepticus: Study using an improved mouse pilocarpine model of epilepsy2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki-Takahashi N, Shinohara H, Shioda S, Seki T.
    • 雑誌名

      Hippocampus

      巻: 30 号: 3 ページ: 250-262

    • DOI

      10.1002/hipo.23153

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Olig2+/Sox9+ astrocytes in mouse dentate gyrus2024

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Omura, Rina Ogawa, Tomomi Kawachi, Aya Ogawa, Yuuki Arai, Hiroki Sugimoto, Hiroshi M Shinohara, Tokiharu Takahashi, Hideyuki Maeda, Kyoji Ohyama
    • 学会等名
      第17回 神経発生討論会&第20回 成体脳のニューロン新生懇談会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporally regulated expression patterns of Zeb1, Scratch2, and Nkx6-2 in the granule neuronal progenitors of developing mouse dentate gyrus2024

    • 著者名/発表者名
      高山夏海, 篠原広志, 高橋宗春, 大山恭司
    • 学会等名
      第17回 神経発生討論会&第20回 成体脳のニューロン新生懇談会 合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ニワトリ視床下部発生パターニングの時空間制御2023

    • 著者名/発表者名
      大山恭司, 小川文寧, 新井優樹, 小川莉奈, 大村捷一郎, Don Won Thomas Kim, 篠原広志, 高橋宗春
    • 学会等名
      2023年度 先進ゲノム拡大班会議
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス海馬歯状回Olig2 発現アストロサイトの同定2023

    • 著者名/発表者名
      大村捷一郎, 小川莉奈, 杉本大貴, 嘉和知朋美, 篠原広志, 小川文寧, 新井優樹, 高橋宗春, 前田秀将, 大山恭司
    • 学会等名
      第29回 海馬と高次脳機能学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動経路や性質が異なる神経前駆細胞によって海馬歯状回は形成される2023

    • 著者名/発表者名
      篠原広志、石龍徳、髙橋宗春
    • 学会等名
      第46回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬歯状回は様式や性質が異なる神経前駆細胞により形成される2023

    • 著者名/発表者名
      篠原広志
    • 学会等名
      第191回 東京医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬歯状回は様式や性質が異なる神経前駆細胞により形成される2023

    • 著者名/発表者名
      篠原広志、石龍徳、高橋宗春
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬歯状回顆粒細胞は異なる経路を移動する前駆細胞によって形成される2022

    • 著者名/発表者名
      篠原広志、石龍徳、高橋宗春
    • 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] 起源の異なる海馬神経幹細胞がもたらす成体期神経新生および歯状回形成機構の比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      篠原広志、石龍徳
    • 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
  • [学会発表] 海馬歯状回顆粒細胞は2つの異なる経路を移動する前駆細胞によって形成される2020

    • 著者名/発表者名
      篠原広志、石龍徳
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 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: 2024-12-25  

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