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神経細胞はその発生過程において様々な様式の細胞極性を顕わすので、極性形成を研究するうえで興味深い材料である。私は、神経細胞の発生過程のなかで2つのステップ(細胞遊走と突起の極性化)をとりあげ、細胞の極性形成を培養条件下に再現しタイムラプスビデオで観察した。
1、大脳皮質内の抑制性ニューロンは線条体原基からから移動してくることが明らかになっている。私はインビトロにおいて抑制性ニューロンの移動をタイムラプスで観察した。胎仔ラット大脳皮質の神経細胞をアストログリア細胞のシートの上に培養すると、GABA陽性細胞が活発に移動した。移動の方向に生長円錐があり、細胞核を除く他の細胞質成分が成長円錐に向かって流動するのを観察した。以上の観察から、抑制性ニューロンは興奮性ニューロンとは異なる行動様式を持つことが明らかとなり、また、その細胞移動の原動力は成長円錐へ向かう細胞質の流動であることが示唆された。
2、複数生じた神経突起のうち1本が軸索となり他が樹状突起となる現象は神経細胞の最終的な極性形成である。出生直後の大脳皮質を十分な酵素処理によって単離すると、太くて長い樹状突起を有する神経細胞を得ることができた。この細胞を低密度で培養すると、約8割の細胞で樹状突起が活発に伸長して軸索に変換した。もともと樹状突起であった部分も、tau1抗体(軸索マーカー)陽性となり、MAP2(樹状突起マーカー)陰性となった。また、このように樹状突起から軸索が生じる場合には、樹状突起以外から軸索が生じる場合に比べてより長い時間がかかつていた。この結果は、発生中の神経細胞の細胞極性は体外に単離されることによって失われ、培養中に再形成されることを示している。
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