マウス脳発生期における海馬CA1錐体細胞の移動制御要因の解明

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脳発生時、マウス海馬CA1錐体細胞（以下、CA1細胞と表記）は目的の場所まで移動するが、令和４年度は、その移動様式である“クライミングモード”の機構を特徴付ける要因を明らかにすることを目的とした。昨年度得られた放射状グリア線維のスライス培養方法を用いて、移動する錐体細胞の周囲の環境を排除し移動様式の変化を検討した結果、周囲の環境が変化しても、CA1細胞はクライミングモードの形態で移動した。また、大脳新皮質錐体細胞に対しても同様の培養方法を検討した結果、移動様式（ロコモーションモード）の形態に変化は見られなかった。さらに、CA1細胞を大脳新皮質領域へ移植した場合においても、ロコモーションモードの形態に変化せず正常に移動しなかった。つまり、既存の環境が存在しなくとも錐体細胞は本来移動する場所で移動する際の形態を維持することから、移動様式は細胞自身に要因があることが示唆された。次に、大脳新皮質とCA1細胞をマイクロアレイ分析した結果、転写因子として知られているCuxが、両者の間で最も発現量に差があることが明らかになった。そこで、Cux遺伝子のKDプラスミドを作成し、発現量が大きい大脳新皮質錐体細胞へ子宮内胎仔脳電気穿孔法により導入した結果、多くの錐体細胞は途中で移動が停止し、突起を複雑に伸長する形態へ変化した。対して、Cux遺伝子の過剰発現プラスミドをCA1細胞へ導入した場合、多くのCA1細胞が先導突起を細長く伸ばした形態に変化することを見出した。さらにCux遺伝子を過剰発現させたCA1細胞を、大脳新皮質領域へ移植した結果、一部の細胞の中には、ロコモーションモードに似た形態で移動する細胞が観察された。以上の結果、令和４年度は、海馬CA1錐体細胞の移動様式が周囲の環境に左右されないこと、また、その要因としてCux遺伝子が関係していることを明らかにした。