放射線照射による大脳皮質形成障害マウスを用いた神経細胞移動関連遺伝子の探索

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470222
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 伏木 信次 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (80150572)
• 研究分担者: 野島 久美恵 放射線医学総合研究所, 国際宇宙放射医学研究センター, 主任研究官 (90218272) ; 矢追 毅 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (40311914)
• キーワード: 電離放射線 / マウス / 大脳皮質 / 神経細胞移動 / 遺伝子

研究概要

私たちはこれまでに,胎生期マウス・ラットへの低線量電離放射線照射の影響が大脳皮質の層構築異常として生後も永らく残ることを明らかにしてきた.
本研究では,胎齢14.5日マウス胎仔全脳においてX線0.5Gy照射群と非照射群の間で発現に差異を生ずる遺伝子群を,大脳皮質層構造形成に関わる重要な新規遺伝子候補とみなし,RLCS(Restriction Landmark cDNA Scanning)法と呼ばれる分子生物学的手法を用いて探索し,現在までに,10種類の酵素によるプロファイルを作成し,これまでに,延べ12,000スポットのスキャンニングを行った.低線量X線照射群と非照射群でのプロファイルを比較することで見出された,発現変動を示すスポット中からシークエンス等の解析を開始した.NcoIプロファイルで抑制的発現制御を受けているスポットの一つは,全長cDNA配列はデータベースに収載されていたものの機能解析等については全く報告されていない遺伝子に対応していた.この遺伝子は,295ないし306アミノ酸から成る免疫グロブリン・スーパーファミリーに属する細胞接着分子様の蛋白をコードしていた.さらに,その発現量をリアルタイムPCR法により解析したところ,照射によって,正常の30〜40%のレベルにまで抑制されていた.今後,探索をさらに継続する一方,これら遺伝子を指標として,胎生期の大脳皮質層構築形成の分子機構に迫りたい.
一方で,層構築形成期にある個々の神経細胞間において,照射の影響を受ける遺伝子群をより効率的に比較・探索するための技術として「単一細胞RLCS法」の技術的検討を行った.それに必要なサンプル調整法について技術的検討をほぼ終了し得た.単一細胞由来のcDNAライブラリーを作製することが可能になったことから,移動層にある神経細胞に焦点を絞った特異的発現遺伝子のスクリーニングのための基盤を確立することができた.

研究成果

• [文献書誌] 伏木信次,田口泰子,木下周子,石川裕二,広部知久.: "胎生期放射線照射による大脳皮質形成障害."放射線科学 臨時増刊号 放射線の生体影響とその修飾-実験発がんを中心として-(荻生俊昭,小木曽洋一編). 42. 162-168 (1999)
• [文献書誌] Yuh I,Yaoi T,Watanabe S,Okajima S,Hirasawa Y,Fushiki S.: "Up-regulated uridine kinase gene identified by RLCS in the ventral horn after crush injury to rat sciatic nerves."Biochem Biophys Res Commun. 266. 104-109 (1999)
• [文献書誌] Hirai K,Yoshika H,Kihara M,Hasegawa K,Sakamoto T.Sawada T,Fushiki S.: "Inhibiting neuronal migration by blocking NMDA receptors in the embryonic rat cerebral cortex : a tissue culture study."Dev Brain Res. 114. 63-67 (1999)
• [文献書誌] Hirai K,Yoshioka H,Kihara M,Hasegawa K,Sakamoto T,Sawada T,Fushiki S.: "Effects of ethanol on neuronal migration and neural cell adhesion molecules in the embryonic rat cerebral cortex : a tissue culture study."Dev Brain Res. 118. 205-210 (1999)
• [文献書誌] Shimotake T,Inoue K,Tomiyama H,Iwai N,Fushiki S.: "Cell proliferation and apoptosis of enteric ganglia in neonates showing functional bowel obstruction."Surgery in Childhood. 7. 65-68 (1999)
• [文献書誌] Matsushita H,Takeuchi Y,Kosaka K,Fushiki S,Kawata M,Sawada T.: "Changes in serotonergic neurons in the brain of pyrithiamine-induced acute thiamine-deficient mice."Acta Neuropathol. 98. 614-621 (1999)
• [文献書誌] Kanemura Y,Hiraga S,Arita N,Ohnishi T,Izumoto S,Mori K,Matsumura H,Yamasaki M,Fushiki S,Yoshimine T.: "Isolation and expression analysis of a novel human homologue of the Drosophila glial cells missing (gcm) gene."FEBS Letters. 442. 151-156 (1999)
• [文献書誌] Shiga K,Fushiki S.: "Proliferative capacity persists most tenaciously in the murine proximal rostral migratory stream."Acta Histochem Cytochem. 33. 275-279 (2000)
• [文献書誌] Tsutsumi Y,Fushiki S.: "Comparison of cell kinetics between the boundary and the interbounday areas during hindbrain segmentation in the chick embryo."Acta Histochem Cytochem. 33. 141-147 (2000)
• [文献書誌] 佐々木征行,橋本俊顕,島田司巳,飯沼一宇,伏木信次,高野知行,岡〓次,近藤郁子,三池輝久.: "アンケートによる片側巨脳症全国調査."脳と発達. 32. 255-260 (2000)