大脳皮質脳室帯における接着結合を通じた細胞間シグナル伝達の解析

大脳皮質の神経細胞は胎生期の脳室帯に存在する神経前駆細胞が神経細胞と神経前駆細胞に非対称分裂することにより産み出される。しかし神経前駆細胞は最初から神経細胞を産み出すのではなく、1個の神経前駆細胞が2個の神経前駆細胞に分かれる対称分裂をまず数回行なった後に非対称分裂を開始し神経細胞を産生すると考えられている。従って非対称分裂への移行のタイミングは将来の大脳皮質の神経細胞数を左右することになる。このような脳室帯における神経前駆細胞の営みを制御するシグナル伝達機構は重要な研究課題であるが未解明であり、それを解析することが本研究の目的である。平成15年度は、神経前駆細胞において機能していると考えられる様々な分子の働きを人為的に増強あるいは抑制する方法を確立するべく検討を行った。具体的には子宮内電気穿孔法(in utero electroporation法)を用いて、着目した標的分子やその機能を増強あるいは阻害する変異分子、標的分子の発現を特異的に抑制するshort interfering RNA(siRNA)などを神経前駆細胞内に発現させ機能させられるかを検討した。まずin utero electroporation法を用いてFilamin Aの分解を促進するFILIP(Filamin A-interacting protein)のsiRNAを胎生期大脳皮質に発現させたところ、コントロールに比べてFilamin A蛋白質量の増加が観察され(投稿中)、胎生期大脳皮質におけるこの方法の有効性が確認できた。次にこの方法で目的分子を脳室帯の神経前駆細胞に発現させることができるかを胎生15日齢のマウスとマーカーであるGFPの遺伝子を用いて検討した。その結果、GFPの発現が明らかになる遺伝子導入後約24時間時点においてGFP発現細胞の多くは脳室帯内ではなく脳室下帯付近に観察された。従ってこの標識された細胞は既に神経前駆細胞ではない可能性が高く、この胎齢で一過性遺伝子導入を行なっても神経前駆細胞の反応を効率的に調べられないことが示唆された。より早い胎齢を用いる・遺伝子導入ではなく蛋白質導入を行なう等の対策が必要であろう。

大脳皮質の神経細胞は胎生期の脳室帯に存在する神経前駆細胞が神経細胞と神経前駆細胞に非対称分裂することにより産み出される。しかし神経前駆細胞は最初から神経細胞を産み出すのではなく、1個の神経前駆細胞が2個の神経前駆細胞に分かれる対称分裂をまず数回行なった後に非対称分裂を開始し神経細胞を産生すると考えられている。従って非対称分裂への移行のタイミングは将来の大脳皮質の神経細胞数を左右することになる。このような脳室帯における神経前駆細胞の営みを制御するシグナル伝達機構は重要な研究課題であるが未解明であり、それを解析することが本研究の目的である。平成15年度は、神経前駆細胞において機能していると考えられる様々な分子の働きを人為的に増強あるいは抑制する方法を確立するべく検討を行った。具体的には子宮内電気穿孔法(in utero electroporation法)を用いて、着目した標的分子やその機能を増強あるいは阻害する変異分子、標的分子の発現を特異的に抑制するshort interfering RNA(siRNA)などを神経前駆細胞内に発現させ機能させられるかを検討した。まずin utero electroporation法を用いてFilamin Aの分解を促進するFILIP(Filamin A-interacting protein)のsiRNAを胎生期大脳皮質に発現させたところ、コントロールに比べてFilamin A蛋白質量の増加が観察され(投稿中)、胎生期大脳皮質におけるこの方法の有効性が確認できた。次にこの方法で目的分子を脳室帯の神経前駆細胞に発現させることができるかを胎生15日齢のマウスとマーカーであるGFPの遺伝子を用いて検討した。その結果、GFPの発現が明らかになる遺伝子導入後約24時間時点においてGFP発現細胞の多くは脳室帯内ではなく脳室下帯付近に観察された。従ってこの標識された細胞は既に神経前駆細胞ではない可能性が高く、この胎齢で一過性遺伝子導入を行なっても神経前駆細胞の反応を効率的に調べられないことが示唆された。より早い胎齢を用いる・遺伝子導入ではなく蛋白質導入を行なう等の対策が必要であろう。