「知性の源泉」の追求～前頭前野の発生・発達・進化

• 研究課題/領域番号: 26430033
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐藤 達也 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00568222)
• 研究分担者: 大隅 典子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 内側前頭前野 / 嗅球 / 眼窩前頭皮質 / 電気穿孔法 / マウス / 線維芽細胞増殖因子 / 形態形成 / FGF8 / 大脳皮質 / 前頭前野 / 神経回路形成 / ドーパミン / 錐体細胞 / 樹状突起

研究成果の概要

分泌性因子Fgf8は、大脳皮質領域を前方化するオーガナイザー分子であることが明らかにされている。本研究では、大脳皮質の中でも特に前頭葉の領域化におけるFgf8の役割を明らかにした。胎生期のマウス終脳前端部においてFgf8を電気穿孔法により過剰発現させると、前頭葉の背内側領域（前帯状皮質および前辺縁皮質）が拡大し、背外側領域が縮小した。前頭葉腹側（下辺縁皮質、眼窩皮質）は欠損した。嗅球が肥大化するとともに、前頭葉と嗅球の組織は連続し、それらの境界は不明瞭となった。Fgf8は前頭葉背側を内側化していると考えられるとともに、嗅球の発生においても重要な役割を担っていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Targeted disruption of the mouse protein phosphatase ppm1l gene leads to structural abnormalities in the brain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kusano, R., Kousuke Fujita, K., Yasuharu Shinoda, Y., Nagaura, Y., Kiyonari, H., Abe, T, Watanabe, T., Matsui, Y., Fukaya, M., Sakagami, H., Sato, T., Funahashi, J.-I., Ohnishi, M., Tamura, S., Kobayashi, T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 590 号: 20 ページ: 3603-3615
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12429
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fgf8 signaling for development of the midbrain and hindbrain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Harada, H., Sato, T. & Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 巻: 58 号: 5 ページ: 473-445
  • DOI: 10.1111/dgd.12293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nepro is localized in the nucleolus and essential for preimplantation development in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Hashimoto, Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Lisa Fujimura, Masahiko Hatano, Tetsuichiro Saito
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 57 号: 7 ページ: 529-538
  • DOI: 10.1111/dgd.12232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pea3 determines the isthmus region at the downstream of Fgf8-Ras-ERK signaling pathway (2015)
  • 著者名/発表者名: Harada, H., Omi, M., Sato, T. & Nakamura, H.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 巻: 57 号: 9 ページ: 657-666
  • DOI: 10.1111/dgd.12254
  • 査読あり
• [学会発表] Role of Fgf8 for regionalization of the frontal cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Kuwata, R., Nakamura, H., Itoi, K. & Osumi, N.
  • 学会等名: 第10回神経発生討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-10
• [学会発表] Sex differences of CRF-expressing neurons in the bed nucleus of the stria terminalis of the mouse (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Otsuka, Katsuya Uchida, Masahiro Morisita, Shinji Tsukahara, Toshimitsu Fuse, Yuto Kagotani, Satoshi Yamagata, Tatsuya Sato, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Keiichi Itoi
  • 学会等名: The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-02-16
  • 国際学会
• [学会発表] Generation and application of CRF neuron-selective channelrhodopsin-2 expressing mouse (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yamagata, Isumi Akiba, Tatsuya Sato, Katsuya Uchida, Li Zhou, Rie Natsume, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Keiichi Itoi
  • 学会等名: The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-02-16
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of homeobox genes regulating expression of catecholamine-synthesizing enzymes in the locus ceruleus (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Sato, Katsuya Uchida, Yasumasa Iwasaki, Satoshi Yamagata, Chiaki Tanaka, Hiroaki Tomita, Keiichi Itoi
  • 学会等名: The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-02-16
  • 国際学会
• [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
  • 学会等名: Tohoku Forum for Creativity, Memory and Mind
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
  • 学会等名: Tohoku Forum for Creativity, Development and Disease
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-08-25
• [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Postmitotic dorsal spinal cord neurons are transfated into commissural neurons by induced misexpression of Barh1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Muroyama, Y. & Saito, T.
  • 学会等名: 第44回北米神経科学会
  • 発表場所: アメリカ合衆国、ワシントン
  • 年月日: 2014-11-18
• [図書] 脳科学辞典「エンハンサー」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤達也、齋藤哲一郎
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 理化学研究所
• [図書] NEUROMETHODS "Electroporation Methods and Neuroscience" Chapter 15 (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Muroyama, Y. and Saito, T.
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: Springer
• [図書] Dojin Bioscience シリーズ「分子脳科学」第20章 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤達也、大隅典子
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 研究概要
  • URL: http://www.fris.tohoku.ac.jp/fris/organization/creative/satoTatsuya.html
• [備考] 「精神」「知性」とは？
  • URL: http://www.dev-neurobio.med.tohoku.ac.jp/researchoutline/osumi/intellect/index.html