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中枢神経皮質構造の形成過程においてはニューロン-グリアの細胞間相互作用が重要な役割を演ずる。小脳形成過程においても放射状グリアならびに幼若アストログリアは神経細胞配列の位置情報の呈示に関与し、アストログリアの発生機構は小脳皮質形成障害と密接な関連を持つと考えられる。本研究では小脳皮質形成障害の機構を明らかにするために、発生過程において幼若アストログリア、皮質プルキンエ細胞に特異的に発現する遺伝子を指標として正常発生過程の解析を行なうとともに、遺伝的皮質形成障害を示すリーラーマウスにおけるニューロン-グリア相関について検討した。幼若アストログリアのマーカーとして細胞接着因子tenascin、プルキンエ細胞のマーカーとしてはL7を用いて、in situ hybridization、免疫組織化学により形態学的に解析を行った。
正常小脳発生過程において、胎生期放射状グリアはtenascinを発現し、プルキンエ細胞の皮質への移動をガイドした後に突起を短縮し、かつ細胞体が皮質へ移動してglial fibrillary acidic protein(GFAP)の発現を示すBergmannグリアへと分化した。リーラーミュータントマウスの小脳形成過程においては、放射状グリア細胞体の皮質への移動が障害されていた。一部の放射状グリアは皮質へ到達したが突起の形成と配列に異常を示し、ごく少数のBergmannグリアのみがプルキンエ細胞と接していた。一方、プルキンエ細胞は皮質下に分節状の集塊を形成し、集塊の位置によってその領域に存在するアストログリアにおけるGFAPの発現様式に大きな差異が認められた。
以上の所見から、リーラーマウスにおいてはニューロン-グリアの細胞間相互作用の異常により皮質形成障害がおこり、ニューロン、グリア両者の配置と分化の異常が引き起こされることが強く示唆された。
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