Contributions of Toll-like receptor-mediated regulations of proliferation and differentiation of subventricular zone neural stem cells on sulcogyrogenesis

Toll样受体介导的室下区神经干细胞增殖和分化调节对硫回旋发生的贡献

• 批准号: 21K06741
• 负责人: 澤田 和彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tsukuba International University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06741/
• 关键词: 脳溝; 大脳皮質; 脳室下帯; 神経幹細胞; 神経前駆細胞; 神経新生; Tbr2; フェレット; basal radial glia; 免疫組織化学; MRI; 脳回; Toll様受容体; 自閉症

妊娠動物5例から計14例の仔を得た。このうち7例は6、7日齢(脳溝形成初期)に500 μg/g 体重のリポポリサッカリド(LPS; 4型Toll様受容体リガン卜)を1回ずつ(計2回)皮下投与した。残りの7例は対照とした。全ての動物において5日齢に新生する細胞をEdUで、７日齢に新生する細胞をBrdUで標識した。LPS投与直後の7日齢に各群3例の仔動物を、脳溝形成が完了する20日齢に各群4例の仔動物を灌流固定した。7日齢の仔の脳は組織切片とし、切片上でEdUとBrdUの標識と、細胞増殖マーカー(PCNA, Ki67, PH3)、神経幹細胞/神経前駆細胞マーカー(Pax6, Tbr2, Olig2)、未成熟ニューロンマーカー(Cux1, Ctip2)に対する抗体を用いた免疫染色を行った。LPS投与群では大脳皮質の脳室下帯内層(iSVZ)においてBrdU標識細胞の密度が有意に高かった。BrdU標識細胞の88％以上はPax6陽性であったため、LPSによりiSVZにおいてbRG (basal radial glia；神経幹細胞)およびIPs (intermediate progenitors；神経前駆細胞)の増殖促進が示唆された。LPS投与群では対照群に比べてBrdU標識細胞のPCNA陽性率とTbr2陽性率が有意に低く、Ctip2陽性率は逆に有意に高く、LPSにより主にIPsから大脳皮質深層(V-VI層)を構成するニューロンへの分化が促されることが示唆された。20日齢の仔の脳は固定後にMRI計測し、脳溝形成の定量評価を行った。LPS投与群では、前頭領域と頭頂領域の脳溝形成頻度(gyrification index; GI)が 対照群に比べて低く、とくに前頭溝、外側溝、シルビウス上溝吻側部などこれらの領域を横断する脳溝の尾側部の形成が甘くなっていることが明らかになった。

14 pregnant animals were born in 5 cases. In 7 cases, 500 μg/g of LPS was administered subcutaneously on the 6th and 7th day (initial stage of furrow formation). 7 cases of residual light. All animals are born on the 5th day of the birth of the cell EdU, 7 days of the birth of the cell BrdU After LPS administration, 3 pups in each group were perfused and 4 pups in each group were perfused at 7 days. On the 7th day, EdU and BrdU were detected on the tissue sections, cell proliferation (PCNA, Ki67, PH3), neural stem cells/progenitor cells (Pax6, Tbr2, Olig2), immature cells (Cux1, Ctip2), and antibodies were used for immunostaining. LPS is injected into the subventricular inner layer of the large cortex (iSVZ), and the density of BrdU labeled cells is intentionally high. More than 88% of BrdU labeled cells were Pax6 positive, LPS positive, iSVZ positive, bRG (basal radial glia; neurostem cells) positive, and IPs (intermediate progenitors; neuroprogenitor cells) positive. The PCNA positive rate and Tbr2 positive rate of BrdU-labeled cells in LPS treatment group were lower than those in control group, while the Ctip2 positive rate was higher than that in control group. LPS treatment group was mainly composed of IPs and deep cortical layer (V-VI layer). MRI measurement and quantitative evaluation of groove formation were performed on 20 days after fixation. LPS is injected into the lower part of the group, the anterior part of the group, the lateral part of the group, the upper part of the group, the lateral part of the group, the lateral part of the group, and the lateral part of the group.