神経線維連絡による脳回形成メカニズムの解明

阐明神经纤维连接形成脑回的机制

• 批准号: 20J22068
• 负责人: 齋藤 健吾
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22068/
• 关键词: 大脳皮質; 脳回形成; フェレット

大脳皮質は高次脳機能の中枢であり、様々な神経変性疾患や発達障害などの病変の首座である。ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質が特に発達しており、大脳皮質の表面には脳回が存在している。発生過程における脳回の形成メカニズムは重要な研究課題であるが、その実験的検証は遅れている。所属研究室ではこれまでに、脳回を持つ哺乳動物フェレットに対する遺伝子操作技術を確立し、脳回形成における線維芽細胞増殖因子（FGF）やソニックヘッジホッグ（Shh）による神経細胞の数の増加の重要性を明らかにしてきた。本研究課題では、この遺伝子操作技術を駆使して、神経細胞の数以外の脳回形成に関わるメカニズムの解明を行った。神経細胞以外の細胞にも遺伝子導入が可能であるpiggyBac transposonと、時期依存的に遺伝子発現が可能であるCreERT2を組み合わせた遺伝子発現システムを構築し、フェレットを用いた実験を行った。大脳皮質の進化に伴って、神経細胞だけでなくグリア細胞も増加したことが知られている。また脳回形成の時期にアストロサイトも産生されることから、アストロサイト増加も脳回形成に関わるのではないかと仮説を立て、実験的に検証した。その結果、FGFシグナルを介したアストロサイト産生が脳回形成に重要であることが明らかになった。本研究の結果とこれまでの研究を合わせると、まず脳回形成初期段階では大脳皮質表層の神経細胞の増加による接線方向の拡大によって脳回が作り始められ、続いてアストロサイト産生を介して大脳深部の垂直方向への拡大が起こるという２段階の脳回形成過程が示唆されるなど、新たな脳回形成機構が明らかになった。

The cortex is the center of higher-order neurologic function. In higher mammals, there is a special development of the large cortex, and there is a special development of the large cortex on the surface. The process of development is an important research topic, and the evidence of development is important. The laboratory has established the gene manipulation techniques for mammalian cells and established the importance of increasing the number of neurons in the formation of mammalian cells, such as fibroblast growth factor (FGF) and neurotrophic factor (Shh). This research topic is about the application of gene manipulation technology, the formation of neural network outside the number of neurons, and the interpretation of gene expression. The introduction of gene from cells other than neurons is possible. PiggyBac transposon and time-dependent gene development are possible. Creert2 is a combination of gene development systems. The development of the cortex is accompanied by changes in the number of neurons and changes in the number of neurons. The period of formation of the "back" is the period of formation of the "back" and the "back" is the period of formation of the "back". As a result, FGF is the most important factor in the formation of the disease. The results of this study are as follows: 1. The initial stage of neural network formation is characterized by the increase of neurons in the surface layer of cortex, the increase of wiring direction, the initial stage of neural network formation, the increase of neurons in the deep layer of cortex, the vertical direction, the increase of neurons in the deep layer of cortex, and the formation of neural network in the second stage.

项目成果

高等哺乳動物を用いた新規膠芽腫モデル

使用高等哺乳动物的新型胶质母细胞瘤模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 水口敬司;齋藤健吾;堀池俊秀;亀谷匠郁;新明洋平;池田博子;中田光俊;河崎洋志
• 通讯作者: 河崎洋志

フェレット大脳におけるU-fiberの形成過程解析

雪貂大脑U纤维形成过程分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉野 真優子;齋藤 健吾;川崎 寛二;堀池 俊秀;新明 洋平;河崎 洋志
• 通讯作者: 河崎 洋志

金沢大学医学系脳神経医学研究分野

金泽大学医学院神经医学研究系

高次脳機能・脳構造の構築に関わるゲノム刷り込み遺伝子の探索

寻找参与构建高级大脑功能和大脑结构的基因组印记基因

• 发表时间: 2022
• 作者: 堀家 慎一, 岡田 源作;島津 美幸, 目黒 牧子
• 通讯作者: 島津 美幸, 目黒 牧子

Investigation of the Mechanisms Underlying the Development and Evolution of the Cerebral Cortex Using Gyrencephalic Ferrets.

使用环脑雪貂研究大脑皮层发育和进化的机制。

• DOI: 10.3389/fcell.2022.847159
• 发表时间: 2022
• 期刊: Frontiers in cell and developmental biology
• 影响因子: 5.5
• 作者: Shinmyo Y;Hamabe-Horiike T;Saito K;Kawasaki H
• 通讯作者: Kawasaki H