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2014 年度 実績報告書

大脳皮質細胞系譜における血管発生の役割

公募研究

研究領域血管ー神経ワイヤリングにおける相互依存性の成立機構
研究課題/領域番号 25122718
研究機関同志社大学

研究代表者

水谷 健一  同志社大学, 脳科学研究科, 准教授 (40469929)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード大脳皮質 / 神経発生 / 血管発生 / Notch / 低酸素 / ガイダンス分子
研究実績の概要

本研究では、マウス発生過程の大脳皮質実質に形成される微小血管が極めて規則的に発生し、多段階で神経発生の調節因子として機能し、神経細胞系譜に重要な役割を果たすとの仮説を実証することを目指した。特に、①分化能力が異なる神経幹細胞の系譜制御における血管由来の環境の役割を明確化すると共に、②分化過程の多極性神経細胞で特異的に発現する遺伝子に着目することで、分化過程における血管由来の環境の役割を明確化することを試みた。
研究の実績として、①強いNotchシグナルを利用する神経幹細胞と減弱されたNotchシグナルを利用する中間型幹細胞の分子的な違いを解析した。この際、血管発生や血管の誘因、反発因子、低酸素に応答する分子などに、特に注目して解析を行うことで、血管が如何に神経幹細胞の系譜制御に寄与するかを明確化することを目指した。その結果、強いNotchシグナルと弱いNotchシグナルを利用する幹細胞では、血管の誘因・反発に関わる遺伝子には変化が認められなかったが、低酸素応答性の遺伝子の発現レベルが顕著に異なることを見出した。実際、これらの幾つかの遺伝子は、大脳皮質で発現し、ノックダウンベクターを作製して機能解析を行った結果、神経幹細胞の分化制御に重要な役割を果たす可能性が示唆されている。次に、②大脳皮質で血管発生が顕著に抑制される環境である多極性細胞の調節に寄与する遺伝子のスクリーニングを行った結果、ガイダンス分子の幾つかが候補として同定されたが、中でもPlexinD1の発現が、多極性形態期の後期で発現するPrdm8の下流分子として働き、神経分化の調節に重要な役割を果たしている可能性が確認された。
今後、大脳皮質細胞系譜における血管発生の意義を更に追求することで、神経発生と血管発生の相互依存的な役割を分子的に解明したい。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Deletion of Prdm8 impairs the development of the upper-layer neocortical neurons.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue M., Iwai R., Yamanishi E., Yamagata K., Suzuki-Komabayashi M., Komai T., Miyachi H., Kitano S., Honda A., Watanabe C., Teshima W. and Mizutani K.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NF-kB signaling regulates the generation of intermediate progenitors in the developing neocortex.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamanishi E., Keejung Y., Lavinia A., Gaiano N. and Mizutani K.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Prdm8は大脳皮質発生過程の多極性形態期を調節する2014

    • 著者名/発表者名
      岩井 亮太、井上 真悠子、鈴木 真理子、眞貝 洋一、水谷 健一
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-12-26
  • [学会発表] Role of hypoxic environment during neocortical development2014

    • 著者名/発表者名
      Aya Honda, Kazuyuki Yamagata, Mayuko Inoue, Mariko Komabayahi-Suzuki, Hiroshi Harada, and Ken-ichi Mizutani.
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington DC
    • 年月日
      2014-11-17
  • [学会発表] PR domain protein Prdm8 knockout mouse exhibit abnormal development of upper layer neurons in the neocortex2014

    • 著者名/発表者名
      岩井 亮太、井上 真悠子、眞貝 洋一、水谷 健一
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] Prdm8 regulates the morphological transition at multipolar phase during neocortical development2014

    • 著者名/発表者名
      水谷 健一、井上 真悠子、鈴木 真理子、眞貝 洋一
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] Angiogenesis in the developing neocortex2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Mizutani
    • 学会等名
      国際血管生物医学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-04-14

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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