| 研究課題/領域番号 |
21J22608
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
吉野 真優子 金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 大脳皮質 |
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| 研究実績の概要 |
大脳皮質は高次脳機能の中枢であり、様々な神経変性疾患や発達障害などの病変の首座であることから、その形成を制御する分子メカニズムが注目されている。ヒトなど高等哺乳動物では大脳皮質が特に発達しており、大脳皮質の表面には脳回と呼ばれるシワが存在しており、また大脳皮質の神経線維連絡も著しく複雑化していると考えられている。脳回の存在や神経線維連絡の複雑化により、大脳皮質における高次脳機能の発達が可能になったと考えられている。従って、発生過程における脳回や神経線維連絡の形成メカニズムは重要な研究課題であるが、その実験的検証は遅れている。
本研究では高等哺乳動物の大脳皮質に特徴的に見られ、脳機能に重要な短連合線維であるU-fiberに着目し、大脳皮質が発達した哺乳動物フェレットを用いてU-fiberの特性と形成プロセスを解明することを目的としている。これまでにフェレット大脳皮質にもU-fiberが存在することを明らかにしてきた。またフェレット大脳皮質のU-fiber領域は、ヒトやサルのU-fiber領域と同様に髄鞘が発達しているという特徴があることを見いだした。現在、U-fiber領域と深部白質の髄鞘を電子顕微鏡を用いて比較解析することにより、U-fiberの軸索の特性を解析している。さらに研究室で確立してきたフェレット大脳皮質への子宮内電気穿孔法を用いてU-fiberの形成プロセスの詳細を解析している。U-fiberは自閉症や統合失調症での異常が報告されていることから、本研究の成果は様々な疾患の病態解明につながるなど波及効果も大きい。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
高次脳機能の中枢である大脳は進化の過程で著しく発達しており、高等哺乳動物における大脳の特性、形成や進化の分子メカニズムの解明は主要な研究課題である。例えば、進化の過程において大脳の神経線維連絡は著しく複雑化し、この複雑化は脳機能の発達に重要であると考えられているが、その詳細な特性や形成制御メカニズムには不明な点が多い。本研究課題では大脳皮質の短連合線維U-fiberに着目し、フェレット大脳皮質にもU-fiberが存在することを見いだした。さらにフェレットU-fiber領域は、ヒトやサルのU-fiber領域と同様に髄鞘が発達していることを明らかにした。現在、電子顕微鏡を用いてU-fiber領域の詳細な特性の解析を進めており、研究は順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
U-fiberの形成過程を明らかにするために、発達期のフェレットの大脳皮質においてGFPもしくはDiIでU-fiberを可視化し、ビブラトームを用いて切片を作成する。経時的に変化を観察することによりU-fiberの形成過程を明らかにする。さらに発達期のフェレットから固定した大脳皮質を採取し電子顕微鏡用に処理をする。薄切したのちにU-fiberおよび深部白質に相当する切片を電子顕微鏡で解析することにより、U-fiber領域の微細構造の特性と形成プロセスを明らかにする。
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