Multi-level analyses for exploring evolutionary origin of excitatory neurons

探索兴奋性神经元进化起源的多层次分析

• 批准号: 21H02591
• 负责人: 野村 真
• 金额: $ 9.73万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02591/
• 关键词: 大脳皮質; 神経細胞サブタイプ; 神経投射; 空間的遺伝子発現; 進化; 興奮性神経細胞; 脳梁; Satb2; 羊膜類; 神経回路

哺乳類大脳皮質の興奮性神経細胞の進化起源を探るため、哺乳類と同じ羊膜類に鳥類の背側外套の神経軸索伸長パターンの解析を行った。特に今年度は、左右の大脳半球を繋ぐ交連線維である脳梁の起源と進化過程に焦点を絞って解析を行った。脳梁が形成されないニワトリ脳のスライスサンプルを作製し、脂溶性色素、あるいは逆行性蛍光色素であるCTB488で軸索標識を行ったところ、ニワトリ大脳背側外套から正中部中隔野に向かって伸張する軸索を標識することができ、これらの軸索の一部は、哺乳類の脳梁を構成する神経細胞と同様にSatb2を発現する神経細胞で構成されていることがわかった。また、東京都医学総合研究所の丸山千秋、隈元拓馬博士らと共同で10xGenomics社のVisium を用いてニワトリ胚大脳の空間的トランスクリプトーム解析を行ったところ、哺乳類の脳梁形成に重要な役割を果たす遺伝子であるDraxinやPlexin の発現を確認することができた。さらに組織化学的解析により、哺乳類の発生過程で脳梁形成に先立って進行する半球融合の過程が、脳梁を持たない爬虫類や鳥類脳でも存在することが明らかとなった。また現在、理化学研究所・清成寛博士と共同してSatb2の機能を破壊した爬虫類脳の解析を行っている。このSatb2ノックアウト爬虫類では頭蓋や四肢などの形成異常が観察され、哺乳類のSatb2変異個体と類似した表現型を持つことが明らかとなっている。今後、この変異爬虫類の神経軸索伸長パターンなどを組織化学的解析により詳細に検討する予定である。

Large mammals 脳 cortical excitability の god 経 cells の evolutionary origins を agent る た め birds, mammals と じ with amniotic membrane に の dorsal coat の god 経 axon elongation パ タ ー ン の parsing line を っ た. に our は ", the big の 脳 hemispheres を 繋 ぐ pay attachment d で あ る 脳 beam の に origin と evolution process focus を ground っ て parsing line を っ た. が 脳 beam forming さ れ な い ニ ワ ト リ 脳 の ス ラ イ ス サ ン プ ル を し, fat-soluble pigments, あ る い は retrograde 蛍 photopigment で あ る CTB488 で axon line identification を っ た と こ ろ, ニ ワ ト リ big 脳 dorsal coat か ら is central to か every wild に っ て stretching す る axon を logo す る こ と が で き, こ れ ら の axon の a は, lactation Class の 脳 beam を constitute す る god と 経 cells with others に Satb2 を 発 now す る god 経 cells で さ れ て い る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, Chiharu umaruyama and Dr. Takuma kuma of the Tokyo Metropolitan Institute of Medical Sciences らと, joint で10xGenomics また Visium を with い て ニ ワ ト リ embryo big 脳 の space ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing line を っ た と こ ろ, mammals の 脳 beam forming に important な "を cut fruit た す heritage 伝 son で あ る Draxin や Plexin の 発 を now confirmed す る こ と が で き た. さ ら に histochemistry analysis に よ り, mammals の 発 birth process で 脳 beam forming に first set っ て in す る が の hemisphere fusion process, 脳 beam を た な い reptiles や birds 脳 で も exist す る こ と が Ming ら か と な っ た. ま た now, riken research institute, Dr Into understanding と common し て Satb2 の function を broken 壊 し た reptiles 脳 の parsing line を っ て い る. こ の Satb2 ノ ッ ク ア ウ ト reptiles で は epicranium や limbs な ど の abnormal formation が 観 examine さ れ, mammals の Satb2 - different individual と similar し た phenotype を hold つ こ と が Ming ら か と な っ て い る. In the future, the elongation of the axonal cable of the <s:1> <s:1> mutant reptilian oracle パタ パタ <s:1> な <s:1> を を を を the histochemical analysis によ <s:1> detailed に検 discussion する determination である.

项目成果

CORTICAL EVOLUTION GROUP

皮质进化组

温度環境によって変化する脳の発生メカニズムを解明

阐明大脑发育随温度环境而变化的机制

哺乳類大脳皮質の発生と進化におけるGsk3βの細胞種特異的な転写制御

Gsk3β在哺乳动物大脑皮层发育和进化中的细胞类型特异性转录调控

• 发表时间: 2022
• 作者: 野村真;後藤仁志;清成寛;小野勝彦
• 通讯作者: 小野勝彦

温度依存的なNotch シグナルの制御と脳の発生・進化

Notch 信号传导与大脑发育和进化的温度依赖性调节

• 发表时间: 2021
• 作者: 相澤秀紀、Meina Zhu;Deepa Kamath Kasaragod;菊谷知也、田口慧;野村真
• 通讯作者: 野村真

爬虫類を用いた進化医学的アプローチ ー非モデル生物を用いた分子遺伝学の確立ー

使用爬行动物的进化医学方法 - 使用非模式生物建立分子遗传学 -

• 发表时间: 2022
• 期刊: STUDIA HUMANA et NATURALIA
• 作者: 野地亮太;野村真
• 通讯作者: 野村真