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2015 年度 実施状況報告書

「知性の源泉」の追求~前頭前野の発生・発達・進化

研究課題

研究課題/領域番号 26430033
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 達也  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (00568222)

研究分担者 大隅 典子  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00220343)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード形態形成 / 神経回路形成 / ドーパミン / 大脳皮質 / 前頭前野 / 錐体細胞 / 樹状突起
研究実績の概要

分泌性因子Fgf8は、発生の早いステージにおいて、脳原基の最も前側で発現がみられる。これは予定前頭前野領域の近傍である。前頭前野の発生にFgf8シグナルがどのように関与しているかを明らかにするため、分泌性因子Fgf8を予定体性感覚野領域において異所的に発現させる実験を行った。すると、その周囲に前頭前野マーカー遺伝子の発現が誘導された。今後、さらに様々な前頭前野マーカー遺伝子の発現変化や組織学的検索を行い、前頭前野の発生におけるFgf8の役割について明らかにしていく予定である。また、前年度は、ドーパミンシグナルが大脳皮質錐体細胞の形態形成に関与している可能性を示唆する結果が得られたが、より詳細に錐体細胞の形態を調べるため、ごく少数の細胞をラベルする方法について検討した。電気穿孔法によって蛍光タンパク質遺伝子等を強制発現させると、極めて多くの神経細胞がラベルされてしまい、1つの神経細胞の形態を解析することは難しい。そこで、Thy1プロモーターによって少数の神経細胞をラベルする方法(Ako et al., 2011)とTet-Onシステムを組み合わせた方法を試みた。これにより、目的遺伝子の発現を制御しつつ1つの神経細胞の形態を解析することを可能にした。今後、この方法を用いて、大脳皮質錐体細胞の形態形成に対するドーパミンシグナルの影響を解析する。さらに、電気穿孔法によって予定前頭前野領域に効率良く遺伝子導入をするため、3極電極の改良を行った。

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

まばら発現システムとTet-Onシステムを組み合わせた方法が有用であることがわかった。また、Fgf8の異所的発現実験により非常に興味深い結果が得られた。本研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

まばら発現システムとTet-Onシステムを組み合わせた方法により、大脳皮質錐体細胞の形態変化について詳細に解析する。また、Fgf8を異所的に強制発現させ、様々な前頭前野マーカー遺伝子の発現変化や組織学的検索を行い、前頭前野の発生におけるFgf8の役割について明らかにする。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Nepro is associated with the nucleolus and essential for the preimplantation development in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, M., Sato, T., Muroyama, Y., Fujimura, L., Hatano, H. & Saito, T.
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ.

      巻: 57 ページ: 529-538

    • DOI

      10.1111/dgd.12232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pea3 determines the isthmus region at the downstream of Fgf8-Ras-ERK signaling pathway2015

    • 著者名/発表者名
      Harada, H., Omi, M., Sato, T. & Nakamura, H.
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ.

      巻: 57 ページ: 657-666

    • DOI

      10.1111/dgd.12254

    • 査読あり
  • [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
    • 学会等名
      Tohoku Forum for Creativity, Memory and Mind
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-29
  • [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
    • 学会等名
      Tohoku Forum for Creativity, Development and Disease
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-08-25 – 2015-08-26
  • [学会発表] Dendtritic morphology of the cortical pyramidal neurons is regulated by dopaminergic signal in early postnatal mice2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Saito, T. & Osumi, N.
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-28

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公開日: 2017-01-06  

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