| 研究課題/領域番号 |
26440129
|
|---|
| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
丸山 千秋 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 主席研究員 (00281626)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 大脳皮質 / 脳発生 / 神経細胞移動 / サブプレート / 脳進化 / タイムラプスイメージング |
|---|
| 研究実績の概要 |
哺乳類脳の大脳新皮質は6層構造をとるが、これは新皮質をもたない動物群と比較して、複雑な神経回路を形成するために必要な構造的基盤であると考えられる。本研究では、「進化の過程で哺乳類はどのようにして6層構造を獲得し、高次脳機能を司る大脳新皮質を発達させることができたのか？」という“問い”に対し、「生まれた未熟なニューロンが、成熟したニューロンを含むサブプレート層（SP）を通過する際に起こる、形態および“移動モード”の変換が鍵を握る」という仮説をたて、マウス脳をモデルに大脳皮質形成の分子メカニズムを解明することを目的とする。
皮質形成期においてSPニューロンは自発的に同期して発火し、視床線維の皮質4層への投射を調節していることが知られている。SPニューロンが移動モードの変換に関与しているならば、SPニューロンの発火が重要な役割を果たしている可能性が考えられる。そこで、子宮内電気穿孔法を用いてG-CaMP3をSPニューロンに導入し、新生移動ニューロンは赤色蛍光蛋白質でラベル後、大脳皮質スライスを作製し、ライブイメージングを用いてSPニューロンの神経活動を解析した。その結果、SPニューロンは胎生15日の時点で盛んにカルシウムオシレーションをしていることが明らかになった。次にこの自発的神経活動をブロックするため、内向き整流性K+チャネル、Kir2.1 を子宮内電気穿孔法を用いて、SPニューロンに導入し、SPニューロンのシナプス前末端からの神経伝達物質の放出を抑制した。E14で再度、赤色蛍光蛋白質発現プラスミドを導入して新生ニューロンをラベルし、移動への影響を調べたところSP層を越えて皮質板に進入できないニューロンが多数観察されたことから、SPニューロンの神経活動が放射状移動ニューロンの皮質板への進入に重要な役割をしていることが示唆された。
|
| 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
SPニューロンの放射状神経細胞移動における役割を、神経活動をブロックすることで確認できたため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後はさらにテタヌストキシンfloxマウスに、Cre 発現プラスミドを子宮内エレクトロポレーションで導入する方法を用いてSPニューロンの活動をブロックし、検証を進めて行く。また、神経細胞移動過程の分子メカニズムを解明する目的で、移動ニューロンをFACSでソートした神経細胞の発現プロファイリングについても解析を進めていく予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
試薬などの消耗品が想定より少なくて実験が進み、かつ予想より安価で節減できたため。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
実験補助員の謝金として年間450,000円の支払い予定。またパソコン及びソフトウェア代として250,000円の予定。その他は国内学会と試薬、培養器具代にあてる。
|
