中間型神経前駆細胞を制御する新規分子機構の解明

阐明控制中间神经祖细胞的新分子机制

基本信息

批准号：
22K15134
负责人：
嶋岡可純
金额：
$ 3万
依托单位：
National Center of Neurology and Psychiatry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15134/
关键词：
神経前駆細胞神経新生自閉症神経分化 IPC

项目摘要

本研究は、大脳皮質における神経前駆細胞の１つである中間型神経前駆細胞（IPCs）の増殖や分化を制御する分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。自閉症感受性遺伝子のひとつであるAUTS2は、胎生期から生後にかけて大脳皮質であらゆる細胞に発現が認められ、これまで樹状突起形成やシナプス形成に重要な働きをすることが明らかとなっている。しかし、神経細胞産生におけるAUTS2の生理機能についてはほとんどわかっていない。これまでに我々は、Auts2変異マウスにおいて、IPCsの分裂が減少することを見出している。そこで、AUTS2がどのようにIPCsの増殖（分裂）や分化を制御しているのか、その分子メカニズムを明らかにするために、大脳皮質から単離したIPCsにおいてRNAseqやCUT&Tag-seq解析を行なった。その結果、数百の発現変動遺伝子を同定し、さらにAUTS2が直接制御する遺伝子も同定することができた。また、Auts2変異マウスにおいて発現が上昇していた下流遺伝子の一つを、子宮内電気穿孔法を用いて大脳皮質に過剰発現したところ、Auts2変異マウスと同様にIPCsの分裂が減少することを明らかにした。逆にその遺伝子をAuts2変異マウス内でノックダウンすると、IPCsの分裂の減少が回復することも明らかにした。さらに、AUTS2が制御する遺伝子のクロマチン状態についてヒストン修飾抗体を用いたCUT&Tag解析で調べたところ、それら遺伝子の転写制御領域では、抑制性のヒストン修飾が濃縮しているという興味深い結果が得られた。

这项研究旨在阐明调节中间神经祖细胞增殖和分化的分子机制，该神经祖细胞（IPC）是脑皮质中神经祖细胞之一。 AUTS2是自闭症易感性基因之一，在从胎儿生命到产后生活的大脑皮层中的所有细胞中都表达，并且迄今已揭示了它在树突形成和突触形成中起重要作用。但是，对于AUTS2在神经元产生中的生理功能知之甚少。迄今为止，我们发现在AUTS2突变小鼠中IPCS分裂减少了。因此，为了阐明控制IPC的增殖（分裂）和分化的AUTS2的分子机制，对从大脑皮层分离的IPC进行了RNASEQ和CUT＆TAG-SEQ分析。结果，确定了数百种表达的变化，并且也可以鉴定由AUTS2调节的基因。此外，当使用子宫内电穿孔中的一个下游基因在Auts2突变小鼠中增加表达的下游基因在大脑皮层中过表达时，揭示了IPCS的分裂以与Auts2突变小鼠相同的方式降低。相反，击倒Auts2突变小鼠中的基因恢复了IPCS分裂的减少。此外，当使用使用组蛋白修饰的抗体进行切割和TAG分析研究AUTS2控制的基因的染色质状态时，我们发现有趣的结果是，这些基因的转录控制区域中富集了抑制性组蛋白修饰。