|
ヒトなどの高等哺乳動物の大脳皮質の表面にはシワ（脳回）が存在する。脳回の獲得により大脳皮質により多くの神経細胞を持つことが可能になったと考えられている。しかし、マウスの大脳皮質には脳回はなく、マウスを用いた解析が困難であることから、脳回の形成原理および脳回の重要性の解析は著しく遅れている。そこで我々は脳回を持つ哺乳動物フェレットに着目し、独自の分子遺伝学的解析技術を確立してきた。フェレットで遺伝子機能を解析するために、子宮内エレクトロポレーションを応用しフェレットの大脳皮質での遺伝子操作を可能とした。この技術を用いて本研究課題では、脳回形成に重要なシグナルを探索し、これまでにFGFシグナルが脳回形成に必須であることを見いだした。優性不能型FGFをフェレット大脳皮質に導入したところ脳回形成が抑制された。神経前駆細胞数も減少していたことからFGFが神経前駆細胞の分裂を促進して脳回形成につながることが示唆された。脳回形成に重要となる細胞生物学的プロセスを検討したところ、大脳皮質表層への細胞の移動が重要であることを見出した。さらにsonic hedgehog(shh)シグナルも脳回形成に重要であることを見いだした。shhシグナルはoRG神経前駆細胞を未分化状態に維持することにより前駆細胞数を増加させることを見いだした。また高等哺乳動物の大脳に特徴的に存在する大脳皮質直下のU-fiberの特徴もフェレットを用いて明らかにした。本研究課題の成果は、高等哺乳動物に特徴的な様々な脳神経構築の形成の分子機構およびその異常疾患の病態の解析につながる。
|
