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単層上皮のシートから成る神経管に多様な形態を形成する機構の解明

公募研究

研究領域生物の3D形態を構築するロジック
研究課題/領域番号 16H01449
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

畠山 淳  熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (90404350)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード境界細胞 / 神経管 / 神経上皮シート / 神経上皮 / 形態形成
研究実績の概要

本研究では、単調な上皮シートの管から多様な形態を形成する機構の理解を目指し、神経管のくびれ、突出、隆起の形成機構を明らかにすることを目的とする。神経発生の初期に将来の脳の領域予定図が神経上皮には描かれ、区画分けが起こる。この区画を仕切る境界細胞群が存在し、区画間で細胞が入り交じらないように細胞拡散を制限している。我々は境界細胞の形態的特徴を見出し、その形態的特徴を指標に新規の境界細胞を発見した。この新規境界細胞が形成されないHes欠損マウスでは、大脳基底核隆起が低形成であることから、境界細胞は神経上皮シートから隆起構造を形成するのに貢献していることが示唆された。この新規境界細胞は、細胞数個をGFPでラベルする手法により、他の主要な境界細胞と同様に、細胞拡散を制限することが明らかになった。このことから、新規境界細胞は、細胞をある一定区画に留めておくことで隆起した構造を形成することに貢献している可能性が高い。実際に、Hes欠損マウスでは、隆起構造が形成不全でFoxg1陽性の区画の細胞が本来境界細胞がある場所を超えて隣の区画にまで分布していることが明らかになった。この仮説をさらに検証するために、境界細胞を人為的に作製、または崩壊させることを目標に、境界細胞の形成に関わる因子の探索を行った。後脳(ロンボメア)や間脳の境界細胞を取ってきて、周囲の神経上皮シートと遺伝子発現を比較するために、次世代シークエンスを行い、該当の候補因子を複数見つけている。今後は、その解析を行い人為的に境界細胞を操作し、人為的に隆起構造が形成できるか検討し、神経上皮シートの形態形成にはたす境界細胞の普遍的な役割を示す。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Developing guinea pig brain as a model for cortical folding2017

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama Jun、Sato Haruka、Shimamura Kenji
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 号: 4 ページ: 286-301

    • DOI

      10.1111/dgd.12371

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Retinal Pigment Epithelium Is a Notch Signaling Niche in the Mouse Retina.2017

    • 著者名/発表者名
      Ha T, Moon KH., Dai L., Hatakeyama J., Yoon K., Park HS., Kong YY., Shimamura K. and Kim JW.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 19 号: 2 ページ: 351-363

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.03.040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Novel roles of Fgf signaling in the development of chick hindbrain2018

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama J. and Shimamura K.
    • 学会等名
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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