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

小鼠大脑发育过程中控制海马CA1锥体细胞迁移的因素的阐明

• 批准号: 20K07251
• 负责人: 北澤 彩子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine (2022)Keio University (2020-2021)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07251/
• 关键词: 海馬CA1錐体細胞; 大脳新皮質錐体細胞; 細胞移動; 細胞移植; 子宮内胎仔脳電気穿孔法; マイクロアレイ; Cux遺伝子; 子宮内胎児脳電気穿孔法; 放射状グリア線維; スライス培養; ピューロマイシン; クライミングモード; 異所移植

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。

CA1 pyramidal cells in hippocampus (CA1 cell notation below) move to the target site during development, and the characteristics of the mechanism of movement in the fourth year are shown in the following table. The method of culture of CA1 cells in radial cells was used to eliminate the environmental change of CA1 cells. The results showed that CA1 cells moved in the form of CA1 cells. The results of the study on the culture method of large cortical pyramidal cells, the morphological changes of the mobile model and the morphological changes of the large cortical pyramidal cells were analyzed. In addition, CA1 cells were transplanted into large neocortical areas, and the morphology of CA1 cells changed to normal migration. The existence of the existing environment and the maintenance of the shape of the pyramidal cells during their original movement are the main causes of the movement of the pyramidal cells themselves. The results of the analysis showed that there was a significant difference in the amount of expression between the neocortical and CA1 cells. In addition, the KD of Cux gene was produced and found in large quantities. The results of introduction of neocortical pyramidal cells into the uterus by electroporation showed that many pyramidal cells moved and stopped in the middle, and the morphology of the protrusions was changed. For example, when the Cux gene is introduced into CA1 cells, many of the CA1 cells are transformed into elongated projections. In addition, the expression of Cux gene was observed in CA1 cells, large neocortical areas, and the results of transplantation. Some cells were observed in the middle of the cell, and some cells were observed in the morphology. The above results indicate that the migration pattern of hippocampal CA1 pyramidal cells in the four years is different from that in the surrounding environment.

项目成果

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研究地图

発生段階における虚血等による脳傷害が脳の発達に与える影響の解析” (oral, invited)

发育阶段缺血性脑损伤对大脑发育的影响分析”（口头，特邀）

• 发表时间: 2020
• 作者: 久保健一郎;出口貴美子;吉永怜史;野々村美康;大島鴻太;高杉聡;北澤彩子;井上健;仲嶋一範
• 通讯作者: 仲嶋一範

Analyses of migration profiles of the claustral neurons during mouse development

小鼠发育过程中幽闭神经元迁移谱的分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 大島鴻太;吉永怜史;北澤彩子;仲嶋一範;久保健一郎
• 通讯作者: 久保健一郎

マウス大脳新皮質錐体細胞との比較による海馬CA1錐体細胞の移動制御要因の解明

通过与小鼠新皮质锥体细胞的比较阐明控制海马 CA1 锥体细胞迁移的因素

• 发表时间: 2020
• 作者: 北澤彩子;大石康二;吉永怜史;シンミンギョン;林周宏;久保健一郎;仲嶋一範
• 通讯作者: 仲嶋一範

慶應義塾大学医学部 解剖学教室仲嶋研究室

庆应义塾大学医学院解剖学系中岛研究室