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咀嚼運動を司る脳幹プレモーターニューロンの発生と機能の分子制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06796
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
研究機関自治医科大学

研究代表者

高橋 将文  自治医科大学, 医学部, 准教授 (20361074)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード咀嚼 / 脳幹 / プレモーターニューロン / Six2 / 脳幹プレモーターニューロン
研究開始時の研究の概要

咀嚼は食物からエネルギー源となる栄養を体内へ取り込むために必須の生命活動であり、脳幹の咀嚼リズム発生ニューロンの機能により形成される。口腔・顎領域からの末梢感覚情報と大脳皮質咀嚼野から下降する中枢性情報は、咀嚼リズム発生ニューロンや脳幹の三叉神経プレモーターニューロンへ入力する。そして、三叉神経プレモーターニューロンが三叉神経運動ニューロンへ直接投射することで、筋の動作パターンが正確に生み出される。そこで本研究では、「咀嚼神経回路形成と咀嚼運動の分子制御機構の解明」を目的とし、申請者が最近見出した三叉神経プレモーターニューロンに特異的に発現するSIX2転写因子の役割に焦点を当てる。

研究実績の概要

咀嚼は食物からエネルギー源となる栄養を体内へ取り込むために必須の生命活動であり、脳幹の咀嚼リズム発生ニューロンの機能により形成される。口腔・顎領域からの末梢感覚情報と大脳皮質咀嚼野から下降する中枢性情報は、咀嚼リズム発生ニューロンや脳幹の三叉神経プレモーターニューロンへ入力する。そして、三叉神経プレモーターニューロンが三叉神経運動ニューロンへ直接投射することで、筋の動作パターンが正確に生み出される。しかしながら、プレモーターニューロンの分化や機能を制御する分子機構については不明な点が多い。そこで本研究では、「咀嚼神経回路形成と咀嚼運動の分子制御機構の解明」を目的とし、申請者が見出した三叉神経プレモーターニューロンに特異的に発現するSIX2転写因子の役割に焦点を当てる。本年度は、Six2遺伝子のプレモーターニューロン分化における役割を明らかにするため、Six2欠損マウスにおけるプレモーターニューロンマーカータンパク質の発現を解析した。野生型およびヘテロ変異体では胎齢12.5日において、プレモーターニューロンを含むと考えられる三叉神経上核の集団は、Phox2b陽性細胞として同定できる。少なくとも胎齢12.5日のSix2ホモ欠損マウスでは、Phox2b陽性細胞数に大きな変化は見られなかった。一方胎齢18.5日のSix2ホモ欠損マウスでは、三叉神経上核のPhox2b陽性細胞数の減少が認められた。このことから、Six2は三叉神経プレモーターニューロンの分化に何らかの役割を持つことが示唆された。

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

SIX2陽性プレモーターニューロンの標識法や生後における時期特異的ノックダウンのための遺伝子導入系(shRNAを発現するAAVベクター導入)の構築が遅れているため。

今後の研究の推進方策

Six2遺伝子の三叉神経プレモーターニューロン分化における役割を明確にするために、Six2ホモ変異体の各発生段階におけるマーカー遺伝子およびタンパク質の分布、細胞死などの経時的変化の実体を明らかにする。また、Six2 shRNA発現AAVベクターの構築を急ぐ。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Lineage tracing using Wnt2b-2A-CreERT2 knock-in mice reveals the contribution of Wnt2b-expressing cells to novel subpopulations of mesothelial/epicardial cell lineages.2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, M., Isagawa,T., Sato,T., Takeda,N., and Kawakami, K.
    • 学会等名
      第56回日本発生生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス頭蓋顔面形成におけるSixファミリー転写因子および自然免疫因子MASP3の役割2023

    • 著者名/発表者名
      高橋将文、町田豪、米沢朋、竹本龍也、砂河孝行、武田憲彦、関根英治、野田泰子
    • 学会等名
      第111回 日本解剖学会関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of Six family transcription factors and an innate immune factor MASP3 in craniofacial development2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori Takahashi, Takeshi Machida, Tomo Yonezawa, Tatsuya Takemoto, Takayuki Isagawa, Norihiko Takeda, Hideharu Sekine, Yasuko Noda
    • 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

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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