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2017 年度 実績報告書

哺乳動物における神経幹細胞の維持と分化および脳発生・脳進化メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06773
研究機関京都大学

研究代表者

大塚 俊之  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (20324709)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード神経発生 / 神経幹細胞 / 脳発生 / 脳進化
研究実績の概要

human HES1, HES4, HES5 の強制発現実験において、いずれも大脳皮質領域におけるニューロン分化抑制・神経幹細胞維持活性を認めた。またHES4のプロモーターを用いたレポーターアッセイにより、HES4がNotchシグナルによる活性化を受け、negative feedbackにより自身の転写を抑制することが確認された。
カニクイザル胎児脳におけるHES1, HES4の発現をin situ hybridization法により解析したところ、HES1, HES4ともに神経幹細胞の存在する脳室周囲帯における発現を認めた。
Tet-Onシステムを用いて、脳の神経幹細胞においてHes1, Hes5, HES4を高発現するトランスジェニックマウスの解析を行い、Hes1, Hes5の高発現によりニューロン分化が抑制され神経幹細胞が維持された結果、脳室が拡大し皮質板が菲薄化する表現形が認められ、HES4の高発現マウスでは比較的軽度の神経幹細胞維持効果が認められた。Hes1強制発現マウスにおいては、ニューロン・グリア産生の移行タイミングが早まっていたが、浅層ニューロン産生は緩徐でより遅い時期まで遷延していた。哺乳動物の脳の進化に寄与したと考えられているbasal radial glia様細胞の増加が認められ、Hes1の発現レベルの変化が脳の進化に関与している可能性が示唆された。成体脳において神経幹細胞プールが増大しており、Hes1の発現をシャットダウンすることによる新生ニューロンの増加を認めた。Hes5強制発現マウスにおいても、ニューロン・グリア産生の移行タイミングが早まっており、Hes5によるHmga転写活性の抑制が確認され、Hes5の発現レベルの変化がHmgaの発現に影響して移行タイミングを制御している可能性が示唆された (Bansod et al., 2017)。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in mammalian neocortical development.2017

    • 著者名/発表者名
      Bansod S, Kageyama R, *Ohtsuka T
    • 雑誌名

      Development

      巻: 144 ページ: 3156-3167

    • DOI

      10.1242/dev.147256

    • 査読あり
  • [学会発表] Overexpression of Hes1 leads to prolonged neocortical neurogenesis and expansion of neural stem cell reservoir in postnatal brain2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Ohtsuka, Ryoichiro Kageyama
    • 学会等名
      The CDB Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development via downregulation of Hmga genes2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 俊之、Bansod Shama、影山 龍一郎
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Hes genes regulate the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 俊之
    • 学会等名
      新学術領域研究「脳構築における発生時計と場の連携」第2回領域班会議

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公開日: 2018-12-17  

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