2019 年度研究成果報告書

進化的に保存される脳カラム構造形成メカニズムとその機能

研究課題

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研究課題/領域番号	15H02352
研究種目	基盤研究(A)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	神経生理学・神経科学一般
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	下郡智美国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード	臨界期 / 発達障害 / 神経回路形成 / 樹状突起
研究成果の概要	生後の脳発達には個体が生育する環境に適した脳機能を獲得するために、外部入力に合わせた神経細胞の形態変化と脳神経回路形成を行う事が知られている。しかし、どのようにして選択的な樹状突起の除去／伸長が行われているのかその分子メカニズムは明らかでなかった。我々はBtbd3因子が樹状突起の形態変化に重要な役割を果たしていることを元に、Btbd3が神経活動依存的にどのような分子動態を示すのかを明らかにした。神経活動のレベルに応じてBtbd3 は結合する因子を選択的に変化させ、RhoまたはRacの活性を変えることによって樹状突起の除去／伸長を行なっていることを明らかにした。
自由記述の分野	神経発生
研究成果の学術的意義や社会的意義	発達期の樹状突起の過剰な形成／過剰な除去は自閉症または統合失調症患者の死後脳でも確認されており、樹状突起の正しい形態形成は重要なイベントである。自閉症や統合失調症患者のゲノム解析から、複数の責任遺伝子が関わっていることが示唆されているが、実際にどのようにこれらの因子が樹状突起の形態変化に関与しているのか明らかにされていない。また発達期の神経活動も樹状突起の形態変化に重要な役割を果たすとされているがその詳細なメカニズムは明らかになっていない。本研究ではこの２つの要素がどのように共に働き、樹状突起の形態変化につながっているのかを明らかにした。今後は病態への関与につながる可能性を持っている。