加齢に伴う神経幹細胞機能低下の分子基盤解明とその改善法の創出

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本年度の研究進捗状況は以下の通りである。出生後5日、12週、24週のマウス海馬から単離した神経幹細胞を含む細胞群にシングルセルATACーseqを行った。これにより、加齢に伴う生体内の神経幹細胞のエピゲノム変化が明らかになった。神経幹細胞では特にクロマチン状態がより閉じた状態になる領域が多いことが分かった。同時に、この実験から神経幹細胞から生じる神経前駆細胞や新生ニューロンのエピゲノム変化を調べることができた。その結果、加齢に伴って複数の細胞種で共通するエピゲノム変化や、細胞固有のエピゲノム変化を同定することができた。さらに、以前行った同様の細胞に対するシングルセルRNA-seqにより明らかになった加齢に伴う発現変動遺伝子と、同定したエピゲノム変化領域を比較することで、加齢に伴う遺伝子発現変化に対してエピゲノム変化が重要な役割を持つことが明らかになった。次に、昨年 同定した加齢に伴うマウスの神経幹細胞の機能低下を誘導する最初期因子の可能性が高い遺伝子Xが、神経幹細胞の加齢に伴うエピゲノム変化に関与しているかを調べるために、遺伝子 X をノ ックダウンした培養神経幹細胞に対してのChIP-seqやATAC-seqの結果と合わせて解析を行った。その結果、遺伝子Xの発現低下が加齢に伴う成体神経幹細胞特異的なエピジェネティクス変化の一部に関与していることが示唆された。以上の結果から、加齢に伴い遺伝子Xの発現が減少することでエピジェネティクス変化を介して神経幹細胞の機能低下が起きていることが示唆された。以上より、令和2年度は概ね期待通りに研究が進展したと考える。研究への取り組みに関しては、日々、実験や学習に励むだけではなく、その成果を国内外の学会発表と いう形にしており、その姿勢は十分に評価できると考えられる。