細胞膜動態に着目した神経系前駆細胞核運動の機構解明

以细胞膜动力学为重点阐明神经系统祖细胞核运动机制

基本信息

批准号：
20K07223
负责人：
篠田友靖
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳原基を構成する主な細胞であり、かつ将来の成熟脳の興奮性神経細胞やアストロサイトを生み出す神経系前駆細胞は、脳膜から脳室面まで達する極めて細長い構造を有し、細胞体のほとんどを核が占めている。核は細胞周期に応じて細長い細胞の中を動くことがすでに判っており、細胞骨格とそのモータータンパクが核を「運ぶ」、もしくは周囲の細胞の細胞体(核)に「押されて動く」とされている。ところが申請者の先行研究で核に直接外力を加えた結果、予想外に核が動きにくいことが明らかになった。この結果から、申請者は核周囲の細胞膜自体が核の進行方向に流動しているのではないかと考え、細胞膜・核の物性の観点、および細胞膜の「流れ」という観点で、核を動かす「力」そのものに着目し前駆細胞の核運動の本質を問うことにした。本年度は核を取り囲む細胞膜の流動が実際に存在するのかどうかを検証した。<1>前年度に手技を確立したマイクロインジェクション用のマイクロマニピュレーターを使って、顕微鏡観察下でキャピラリー先端の「筒部分」を神経系前駆細胞に押し当てて保持する方法を用いて、細胞核が「進む」力の値を計測した。キャピラリーをさらに改良した結果、誤差は多いながらも力の値を測定することに成功したと思われる。<2>前駆細胞の細胞核を包むように存在する細胞膜の流動の有無を調べるために、細胞膜局在型GFPで標識した細胞膜をフェムト秒パルスレーザー照射で脱色し、核の進行方向と細胞膜の流動性の関係性を検証した。

构成大脑原基的主要细胞和产生兴奋性神经元和成熟大脑星形胶质细胞的神经系统祖细胞具有极高的伸长结构，从脑膜延伸到心室表面，而核则占据了大多数细胞体。众所周知，核根据细胞周期通过细胞的细胞移动，据说细胞骨架及其运动蛋白被周围细胞的细胞体（核）“携带”核“携带”或“压”。然而，申请人先前的研究表明，外力直接应用于核，该核表明核意外难以移动。基于这些结果，申请人认为，核本身周围的细胞膜朝着细胞核的方向流动，并决定质疑祖细胞核运动的本质，重点是从细胞膜和细胞核和细胞核的物理特性的角度移动细胞核的“力”。今年，我们研究了核周围是否实际上存在细胞膜流动。 <1>使用微观注射剂进行微注射剂测量细胞核的值，该方法是在上一年在毛细管尖端按下“圆柱形部分”在显微镜观察下针对神经系统祖细胞的“圆柱形部分”的方法。由于毛细管的进一步改进，尽管犯了很大的错误，但似乎他们已经成功地衡量了力值。 <2>为了研究围绕祖细胞细胞细胞核的细胞膜中存在或不存在流动性，通过femtsecond脉冲激光辐照用GFP局部细胞膜标记的细胞膜被分离，以验证核进展的方向与细胞膜膜膜膜的流动性之间的关系。