研究課題
アストロサイトは脳の形態的保持だけでなく、ニューロン間のシナフス伝達の調節、血管の拡張、収縮など幅広い機能を持ち、脳の高次機能発現に極めて重要な役割を果たす、しかしながらアストロサイトの発生・分化に関わる分子メカニズムは未だ不明の点が多い。本年度は、特に大脳皮質のアストロサイトに着目し、その発生過程におけるPax6遺伝子の機能解析を行った。まず生後脳を用いて免疫染色を行ったところ、大脳皮質のほぼすべてのアストロサイトがPax6遺伝子を発現していることが明らかとなった。次に、野生型胚とPax6変異胚の大脳皮質よりアストロサイト前駆細胞を単離し、培養系における比較を行った。その結果、Pax6変異胚由来のアストロサイト前駆細胞では、GFAPやS100βの発現量が野生型に比べ低下していることが判明した。一方、変異胚由来の前駆細胞は細胞増殖率が顕著に亢進しており、NestinやRC2といった未分化な細胞のマーカーの発現も増加していた。Pax6ホモ接合変異胚は出生直後に死亡するため、in vivoでの表現型解析は大変困難である。そこで、大脳皮質よりアストロサイトの分化時期が早い脊髄に着目すると、Pax6ホモ接合変異胚ではアストロサイト前駆細胞でのGFAPの発現が減少しており、また細胞増殖率が亢進していた。これらの結果はin vitroの結果と非常に良く一致する。こうした結果を総合すると、Pax6変異胚のアストロサイトは、非常に未分化な状態で維持されていると考えられる。従ってPax6遺伝子は、アストロサイトが前駆細胞から分化・成熟するために必須の役割を果たしていると推測される。また、上記研究と並行して、本年度はアストロサイトでPax6遺伝子の機能を特異的に破壊するため、Pax6の条件的遺伝子破壊マウスを完成させた。
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