研究課題
発生途中の神経系は、境界によっていくつものコンパートメントに区切られる。境界は、モルフォゲンを分泌することによって、コンパートメント内の領域特異的な細胞分化を制御する。境界は特殊な放射状グリア細胞により構成されるが、コンパートメント内の放射状グリア細胞に比べて一般に増殖能が低く、またニューロンにも分化しないことが知られている。しかしながら、コンパートメントと境界の構成細胞の性質の差を決める分子機構についてはよくわかっていない。今回、Hes1の発現モードの違いがコンパートメントと境界の構成細胞の性質の差を決めていることを見出したので報告する。コンパートメント内の放射状グリア細胞ではHes1の発現量は変化し、オシレーションすることが示唆された。また、Hes1の発現が低下した細胞ではプロニューラル遺伝子Mash1の発現がみられ、ニューロンに分化しつつあると考えられた。一方、境界内の放射状グリア細胞では常に高レベルにHes1が発現しており、プロニューラル遺伝子の発現はまったく見られなかった。しかし、Hes1;Hes3;Hes5欠損マウスでは、境界でプロニューラル遺伝子が発現して異所性のニューロン分化が起こるとともに、モルフォゲンの発現も消失あるいは低下した。すなわち、Hesを欠損すると、境界は形成されないか、形成されても維持されないことが示された。逆に、コンパートメントの細胞にHes1を持続発現させるとニューロン分化が抑制されるとともに、細胞増殖能が低下した。以上の結果から、Hes1の発現が高レベルで持続すると増殖能やニューロンへの分化能を抑制して境界細胞としての性質を獲得すること、一方、コンパートメント内の放射状グリア細胞が高い増殖能を維持するにはHes1の発現が持続しないこと(おそらくオシレーションすること)が必要であることが示された。
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