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2016 年度 実績報告書

「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, 情報科学研究科, 准教授 (00568222)

研究分担者 大隅 典子  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード形態形成 / FGF8 / 大脳皮質 / 前頭前野
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をマウス終脳前端部において強制発現させる実験を行った。胎生11.5日で遺伝子導入をしてから24時間後、Fgfシグナルのターゲット遺伝子であるSpry1およびSpry2の発現が誘導された。しかし、Fgf17およびFgf18の発現は誘導されなかった。これは48時間後でも同様であった。出生直後において、脳の形態・組織学的解析を行ったところ、嗅球が肥大化するとともに、前頭葉腹側と嗅球の組織は連続し、それらの境界は不明瞭となった。前頭葉で発現するマーカー遺伝子の発現変化を調べると、背内側領域(前帯状皮質および前辺縁皮質)が拡大し、背外側領域が縮小した。前頭葉腹側(下辺縁皮質、眼窩皮質)では、各種マーカー遺伝子の発現が乱れ、組織構築の異常が認められた。Fgf8は、前頭葉背側を内側化していると考えられるとともに、嗅球の発生においても重要な役割を担っている可能性が示唆された。また、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とTet-Onシステムを組み合わせた方法を前頭前野領域に適用した場合、この方法は効率良く機能しなかった。理由は不明であるが、前頭前野領域への遺伝子導入は他の領域に比較して難易度が高く、導入効率が悪いためではないかと推測された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Targeted disruption of the mouse protein phosphatase ppm1l gene leads to structural abnormalities in the brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Kusano, R., Fujita, K., Shinoda, Y., Nagaura, Y., Kiyonari, H., Abe, T., Watanabe, T., Matsui, Y., Fukaya, M., Sakagami, H., Sato, T., Funahashi, J.I., Ohnishi, M., Tamura, S. & Kobayashi, T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 590 ページ: 3606-3615

    • DOI

      10.1002/1873-3468.12429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fgf8 signaling for development of the midbrain and hindbrain.2016

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

      Dev. Growth Differ.

      巻: 58 ページ: 473-445

    • DOI

      10.1111/dgd.12293

    • 査読あり
  • [学会発表] Role of Fgf8 for regionalization of the frontal cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Kuwata, R., Nakamura, H., Itoi, K. & Osumi, N.
    • 学会等名
      第10回神経発生討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-10 – 2017-03-11
  • [学会発表] Sex differences of CRF-expressing neurons in the bed nucleus of the stria terminalis of the mouse2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Otsuka, Katsuya Uchida, Masahiro Morisita, Shinji Tsukahara, Toshimitsu Fuse, Yuto Kagotani, Satoshi Yamagata, Tatsuya Sato, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Keiichi Itoi
    • 学会等名
      The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-02-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation and application of CRF neuron-selective channelrhodopsin-2 expressing mouse2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamagata, Isumi Akiba, Tatsuya Sato, Katsuya Uchida, Li Zhou, Rie Natsume, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Keiichi Itoi
    • 学会等名
      The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-02-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of homeobox genes regulating expression of catecholamine-synthesizing enzymes in the locus ceruleus2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sato, Katsuya Uchida, Yasumasa Iwasaki, Satoshi Yamagata, Chiaki Tanaka, Hiroaki Tomita, Keiichi Itoi
    • 学会等名
      The 2017 Japan-NIH joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-02-16
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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