神経から幹細胞へのフィードバックシグナル機構の解析

• 研究課題/領域番号: 24700361
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 下向 敦範 独立行政法人理化学研究所, 発生・再生科学総合研究センター, 専門職研究員 (00442971)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 神経幹細胞 / 神経 / 自己複製 / 神経層形成 / フィードバックシグナル / neural stem cell / radial glia / self-renewal / FGF signaling

研究概要

脳の発生において機能の異なる神経がどのようにその数を調整しながら産生されるのかそのメカニズムはほとんど分かっていない。本研究では、胎児期に初期の神経で発現する増殖因子FGF18が神経幹細胞を制御することによって、後期に産生される神経の数を制御する事を発見した。FGF18は脳の発生の中期から後期にかけて初期に産生された神経で発現しており、FGF18遺伝子欠損マウスは、後期の産生される神経の特異的な減少が見られた。この事は、初期に産生された神経細胞がFGF18を分泌することにより、つぎに産生される後期の神経の生産量を神経幹細胞の維持を介して制御すると言うフィードバック制御の可能性を示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Novel and robust transplantation reveals the acquisition of polarized processes by cortical cells derived from mouse and human pluripotent stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Nagashima, Ikuo K Suzuki, Atsunori Shitamukai, Haruko Sakaguchi, Misato Iwashita, Taeko Kobayashi, Shigenobu Tone, Kazunori Toida, Pierre Vanderhaeghen, Yoichi Kosodo
  • 雑誌名: Stem cells and development 巻: (in press) 号: 18 ページ: 2129-2142
  • DOI: 10.1089/scd.2013.0251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplification of progenitors in the mammalian telencephalon includes a new radial glial cell type. (2013)
  • 著者名/発表者名: Pilz GA, Shitamukai A, Reillo I, Pacary E, Schwausch J, Stahl R, Ninkovic J, Snippert HJ, Clevers H, Godinho L, Guillemot F, Borrell V, Matsuzaki F, Götz M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 4 号: 1 ページ: 2125-2125
  • DOI: 10.1038/ncomms3125
  • 査読あり
• [雑誌論文] cAMP/cAMP-dependent Protein Kinase (PKA) Regulates Multiple Aspects of Cellular Events by Phosphorylating the Whi3 Cell Cycle Regulator in Budding Yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mizunuma, R. Tsubakiyama, T. Ogawa, A. Shitamukai, Y. Kobayashi, T. Inai, K. Kume, and D. Hirata
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 288(in press) 号: 15 ページ: 10558-10566
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.402214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of Antagonistic Regulation of Restart from G₁ Delay in Response to Osmotic Stress by the Hog1 and Whi3 in Budding Yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Mizunuma, Takafumi Ogawa, Tetsuya Koyama, Atsunori Shitamukai, Ryohei Tsubakiyama, Tadamasa Komaruyama, Toshinaga Yamaguchi, Kazunori Kume and Dai Hirata
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 10 ページ: 2002-2007
  • DOI: 10.1271/bbb.130260
  • NAID: 130003381877
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving spinning disk confocal microscopy by preventing pinhole cross-talk for intravital imaging. (2013)
  • 著者名/発表者名: Togo Shimozawa et al.
  • 雑誌名: Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 号: 9 ページ: 3399-3404
  • DOI: 10.1073/pnas.1216696110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of asymmetric cell division of mammalian neural progenitors (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai, Fumio Matsuzaki
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ 巻: 54 号: 3 ページ: 277-286
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2012.01345.x
  • NAID: 10031136901
  • 査読あり
• [学会発表] Live imaging of the developing brain (2014)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範
  • 学会等名: 第7回神経発生討論会
  • 発表場所: 大阪府,吹田市,大阪大学吹田キャンパス銀杏会館
• [学会発表] Live imaging of the developing brain (2014)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範、松崎文雄
  • 学会等名: 第7回神経発生討論会
  • 発表場所: 大阪府、吹田市、大阪大学 吹田キャンパス 銀杏会館
• [学会発表] 神経幹細胞の自己複製能を維持するシグナルの空間的制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都府,京都市,国立京都国際会館
• [学会発表] Spatial and temporal control of signaling pathways for neural stem cell self-renewal in the developing mammalian brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会
  • 発表場所: 島根県,松江市,くにびきメッセ
• [学会発表] Spatial and temporal control of signaling pathways for neural stem cell self-renewal in the developing mammalian brain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai, Akihiro Goto, Michiyuki Matsuda, Fumio Matsuzaki
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会
  • 発表場所: 島根県、松江市、くにびきメッセ
• [学会発表] 神経幹細胞の自己複製能を維持するシグナルの空間的制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範、後藤明弘、松田道行、松崎文雄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都府、京都市、国立京都国際会館
• [学会発表] 神経幹細胞の自己複製能を維持するシグナルの時空間的制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県,福岡市,福岡国際会議場
• [学会発表] マウス神経幹細胞の自己複製能における上皮構造の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 愛知県,名古屋市,名古屋国際会議場
• [学会発表] Roles of the epithelial structure in the neural progenitor self-renewal in the mammalian developing neocortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai
  • 学会等名: 4th International Conference on Stem Cell and Tissue Formation
  • 発表場所: ドイツ,ドレスデン,マックスプランク研究所
• [学会発表] Roles of the epithelial structure in the neural progenitor self-renewal in the mammalian developing brain (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸市,神戸国際会議場
• [学会発表] Roles of the epithelial structure in the neural progenitor self-renewal in the mammalian developing brain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai, Daijiro Konno, Fumio Matsuzaki
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会･第64回日本細胞生物学会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県、神戸市、神戸国際会議場
• [学会発表] Roles of the epithelial structure in the neural progenitor self-renewal in the mammalian developing neocortex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunori Shitamukai, Daijiro Konno, Fumio Matsuzaki
  • 学会等名: 4th International Conference on Stem Cell and Tissue Formation
  • 発表場所: ドイツ、ドレスデン、マックスプランク研究所
• [学会発表] マウス神経幹細胞の自己複製能における上皮構造の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範、今野大治朗、松崎文雄
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 愛知県、名古屋市、名古屋国際会議場
• [学会発表] 神経幹細胞の自己複製能を維持するシグナルの時空間的制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下向敦範、後藤明弘、松田道行、松崎文雄
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県、福岡市、福岡国際会議場
  • 招待講演
• [図書] Atsunori Shitamukai, Mammalian Development : Networks, Switches, and Morphogenetic Processes, SECTION II. MORPHOGENETIC PROCESSES, 8 Cell Division Modes and Cleavage Planes of Neural Progenitors during Mammalian Cortical Development (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumio Matsuzaki, Atsunori Shitamukai
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press
• [図書] Mammalian Development: Networks, Switches, and Morphogenetic Processes, SECTION II. MORPHOGENETIC PROCESSES, 8 Cell Division Modes and Cleavage Planes of Neural Progenitors during Mammalian Cortical Development (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumio Matsuzaki, Atsunori Shitamukai
  • 総ページ数: 520
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press