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発生期酸素濃度が制御する脳構造構築メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24800042
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 神経科学一般
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

堅田 明子  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (00615685)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード神経発生 / エピジェネティクス / 細胞分化 / 低酸素応答
研究概要

胎仔脳内は、通常培養系とは異なり低酸素状態(酸素濃度1-5%)にあり、とくに神経幹細胞からのアストロサイト分化には、低酸素シグナルが重要であることが明らかとなっている(Motoh et al, Stem Cells, 2012)。そこで、本研究課題のスタートである当該年度は、神経幹細胞の深層ニューロンおよび浅層ニューロンの分化誘導効率と培養時酸素濃度の影響から解析を始めた。ES細胞、もしくは胎生10日齢マウス胎仔脳より単離した神経幹細胞を異なる酸素濃度(2%:低酸素濃度、もしくは21%:通常大気酸素濃度)で神経分化誘導、培養した後、各神経細胞層に特異的なマーカー遺伝子の発現を免疫組織化学的手法を用いて解析した。その結果、低酸素濃度培養では、浅層ニューロンに特異的なCux2, Satb2等、様々なニューロンマーカーの発現が、通常培養時より上昇し、また時期的にも速い段階で発現するという知見を得られた。これらin vitroの培養系における現象が、in vivoでも認められるか検証するために、動物個体を用いた実験として、妊娠マウス(胎生11日齢)を高酸素チャンバー内(酸素濃度80%)で7日間飼育することで、胎仔における大脳新皮質の発生への影響を解析した。その結果、高酸素チャンバー内で飼育したマウスから得られた胎仔の大脳新皮質では、通常の大気中で飼育した場合と比較して、深層ニューロン層が厚く、浅層ニューロン層が薄い、また、深層と浅層ニューロン層が明確に分離しないという表現系を認めた。これは、in vivoにおいても酸素シグナルが大脳新皮質の発生において重要な機能を果たすことを示唆している。現在、酸素シグナルに関わる分子の同定とその機能解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The circadian clock transcriptional complex: metabolic feedback intersects with epigenetic control2012

    • 著者名/発表者名
      Masri Selma
    • 雑誌名

      Annals of the New York Academy of Sciences

      巻: 1264 号: 1 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1111/j.1749-6632.2012.06649.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幹細胞分化制御の鍵を握るエピジェネティクス2012

    • 著者名/発表者名
      堅田明子
    • 雑誌名

      細胞 The Cell

      巻: 44 ページ: 11-14

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 神経幹細胞分化における発生期酸素濃度の影響とその分子機構

    • 著者名/発表者名
      堅田明子
    • 学会等名
      Neuro 2013
    • 発表場所
      東京都千代田区
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2019-07-29  

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