大脳皮質形成における直接/間接分化ニューロンの役割の解析

大脳皮質では主として興奮性ニューロンの配置が領野や層構造といった皮質の解剖学的構造を形成している。興奮性ニューロンは発生過程において、皮質脳室帯の幹細胞から分化し放射軸方向の移動を経て目的層に到達する。この分化過程には幹細胞から直接分化するものと神経前駆細胞を介し間接的に分化する２つの様式があることが明らかにされているが、皮質構造形成におけるこれら分化様式の役割は不明である。本研究では生体内において、直接/間接分化ニューロンを区別して標識し、各領野や層構造間でこれらニューロンの構成やその細胞タイプを明らかにし、分化様式の役割を解明することを目的としている。これまでに 直接／間接分化ニューロンの割合を調べるためにNeurogenin2プロモーター下にCreERT2を発現するマウスを用いる方法を検討してきた。このマウスではニューロンへ分化方向が決まった細胞でCreERT2を発現させることが出来る。そこでタモキシフェンの少量投与により時期特異的に直接/間接分化ニューロンを標識し、さらに間接分化ニューロンは核酸類似体を取込ませることで、両者を区別する系を確立してきた。本年度はこれを用いて胎生13.5から15.5日まで半日おきに標識を行い、生後１日目に脳を回収して１次体性感覚野における標識ニューロンの層分布とCtip2発現を指標にした細胞タイプについて解析を行った。E13.5で投与すると、大部分の標識ニューロンは６層に分布する皮質外投射ニューロンとなり、間接分化ニューロンの割合は約60%であった。投与時期を遅らせるにつれ、標識ニューロンの分布は上層に移動し、皮質内投射ニューロンになるが、E14.5以降、間接分化ニューロンの割合は30%程度となった。以上の結果から、発生時期特異的に直接・間接分化ニューロンの割合は異なり層形成への寄与も異なることがわかった。

大脳皮質では主として興奮性ニューロンの配置が領野や層構造といった皮質の解剖学的構造を形成している。興奮性ニューロンは発生過程において、皮質脳室帯の幹細胞から分化し放射軸方向の移動を経て目的層に到達する。この分化過程には幹細胞から直接分化するものと神経前駆細胞を介し間接的に分化する２つの様式があることが明らかにされているが、皮質構造形成におけるこれら分化様式の役割は不明である。本研究では生体内において、直接/間接分化ニューロンを区別して標識し、各領野や層構造間でこれらニューロンの構成やその細胞タイプを明らかにし、分化様式の役割を解明することを目的としている。これまでに 直接／間接分化ニューロンの割合を調べるためにNeurogenin2プロモーター下にCreERT2を発現するマウスを用いる方法を検討してきた。このマウスではニューロンへ分化方向が決まった細胞でCreERT2を発現させることが出来る。そこでタモキシフェンの少量投与により時期特異的に直接/間接分化ニューロンを標識し、さらに間接分化ニューロンは核酸類似体を取込ませることで、両者を区別する系を確立してきた。本年度はこれを用いて胎生13.5から15.5日まで半日おきに標識を行い、生後１日目に脳を回収して１次体性感覚野における標識ニューロンの層分布とCtip2発現を指標にした細胞タイプについて解析を行った。E13.5で投与すると、大部分の標識ニューロンは６層に分布する皮質外投射ニューロンとなり、間接分化ニューロンの割合は約60%であった。投与時期を遅らせるにつれ、標識ニューロンの分布は上層に移動し、皮質内投射ニューロンになるが、E14.5以降、間接分化ニューロンの割合は30%程度となった。以上の結果から、発生時期特異的に直接・間接分化ニューロンの割合は異なり層形成への寄与も異なることがわかった。