大脳新皮質アストロサイトの層特異的サブタイプの同定と機能解明

アストロサイトは中枢神経系を構成する主要なグリア細胞の一種であり、長年、栄養や細胞外環境維持などによりニューロンを支える細胞として考えられていた。しかし最近の研究によって、アストロサイトはシナプス形成・伝達制御など神経回路に積極的に関与していることが明らかになっている。私は、大脳新皮質におけるアストロサイトに着目し、これまでの研究からその中にもニューロンによって形成される層構造の上層と下層で、分子的に異なるサブタイプが存在することを明らかにした。こうしたアストロサイトのサブタイプが存在する理由については多くが不明なままだが、アストロサイトが中枢神経系で果たす様々な重要な役割を踏まえると、各サブタイプによって特異的な機能を獲得している可能性が十分に考えられる。また、興味深いことにこうしたアストロサイトの多様性はニューロン依存的に形成される可能性を得ていた。しかし、どういったメカニズムによってこのアストロサイトの多様性が形成されているのかは多くが未だ不明である。そこで、本研究は分子的な違いを基に「分子発現の違いによりアストロサイトが層特異的に異なる機能を有する可能性」および、そもそも「アストロサイトの多様性がいかにして形成されるのか」について明らかにすることを目指す。昨年度までの結果により、アストロサイトの層特異的な遺伝子発現には、特定のシグナル経路が関与している可能性が得られていた。そこで、当該年度では実際にin vitro cultureおよび、in vivoで人為的にこのシグナルを操作することでその重要性を検討した。その結果、シグナル経路の操作により、これまで見出していた多様性を示す遺伝子の発現が変化することを示唆する結果が得られた。以上これまでの結果から、アストロサイトの分子的多様性を制御する分子メカニズムとして、特定のシグナル経路が関与していることを見出したと考える。

アストロサイトは中枢神経系を構成する主要なグリア細胞の一種であり、長年、栄養や細胞外環境維持などによりニューロンを支える細胞として考えられていた。しかし最近の研究によって、アストロサイトはシナプス形成・伝達制御など神経回路に積極的に関与していることが明らかになっている。私は、大脳新皮質におけるアストロサイトに着目し、これまでの研究からその中にもニューロンによって形成される層構造の上層と下層で、分子的に異なるサブタイプが存在することを明らかにした。こうしたアストロサイトのサブタイプが存在する理由については多くが不明なままだが、アストロサイトが中枢神経系で果たす様々な重要な役割を踏まえると、各サブタイプによって特異的な機能を獲得している可能性が十分に考えられる。また、興味深いことにこうしたアストロサイトの多様性はニューロン依存的に形成される可能性を得ていた。しかし、どういったメカニズムによってこのアストロサイトの多様性が形成されているのかは多くが未だ不明である。そこで、本研究は分子的な違いを基に「分子発現の違いによりアストロサイトが層特異的に異なる機能を有する可能性」および、そもそも「アストロサイトの多様性がいかにして形成されるのか」について明らかにすることを目指す。昨年度までの結果により、アストロサイトの層特異的な遺伝子発現には、特定のシグナル経路が関与している可能性が得られていた。そこで、当該年度では実際にin vitro cultureおよび、in vivoで人為的にこのシグナルを操作することでその重要性を検討した。その結果、シグナル経路の操作により、これまで見出していた多様性を示す遺伝子の発現が変化することを示唆する結果が得られた。以上これまでの結果から、アストロサイトの分子的多様性を制御する分子メカニズムとして、特定のシグナル経路が関与していることを見出したと考える。