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ヒトのような高等哺乳動物にみられる大脳皮質の脳回は、大脳皮質の拡大と高次脳機能の獲得に重要と考えられているが、脳回形成の分子機構についてはほとんど明らかになっていない。我々の研究室ではこれまでに、脳回をもつ高等哺乳動物フェレットの大脳皮質への遺伝子操作技術を確立し、その技術を用いて線維芽細胞増殖因子(FGF)シグナルの活性化が脳回形成に十分であることを明らかにしてきた。そこで本研究課題ではまず、脳回形成における内在的なFGFシグナルの重要性を検証した。フェレットの大脳皮質に優性不能型FGF受容体を発現させた結果、脳回形成が阻害されたことからFGFシグナルが脳回形成に必要であることがわかった。組織レベルでの解析を行った結果、優性不能型FGF受容体により高等哺乳動物に特徴的な神経前駆細胞(oRG細胞)が減少していた。さらに、FGF受容体の発現パターンをin situ hybridizationで検討した結果、FGF受容体2とFGF受容体3がoRG細胞に多く発現していることを見いだした。これらの結果は、脳回の形成メカニズムとして、FGFがoRG細胞に発現するFGF受容体を介してoRG細胞の分裂を促進し、その結果として脳回が生じるとの仮説を支持している。フェレットを用いた我々の研究技術は、高等哺乳動物に特徴的な様々な脳構築の解析に有用である。
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