発生工学的手法を用いた脳神経細胞に対する神経成長因子の生存・維持機能の解明

脳神経系の生存維待の分子メカニズムを明らかにすることを目的に,1)神経成長因子のin vivoでの局所的生理作用を解明するための実験系の構築,および2)神経系の形成,神経同路網の構築に伴う神経細胞の選択的な死に直接,間接に関わると予想される転写因子の探索という二つの方向から研究を行った。(1)神経成長因子の個体レベルでの機能解析のための実験系の確立発生的全能性をもつ胚幹細胞にEF1αプロモーターで駆動しだLacZ遺伝子を導入した。この胚幹細胞を用いて作成したキメラマウスでは,胚幹細胞に由来する細胞は,lacZの活性染色1こより組織切片上で明確に同定できることを確認した。LacZ標識された胚幹細胞にさらにNGF遺伝子を導入した後キメラマウスを作成した。これらのキメラマウスでは,lacZ標識された細胞の近傍でNGFが局所的に多く発現されていることを示唆する結果が得られた。この実験系は,中枢神経系における神経成長因子の局所的生理機能を解析する上で有用であると考えられ,BDNF遺伝子についても同様の実験系を確立し、現在解析中である。(2)脳神経系で発現するホメオボックス型転写因子の探索脳神経系では多くの転写因子が発現していると考えられるが、中枢神経系のパターン形成を調節する遺伝子としてホメオボックス遺伝子に注目し,脳神経系で発現する新しい遺伝子の単離を試みた。現在までに脳胞特異的に発現するbicoid型ホメオボックス遺伝子Mbx,後脳・脊髄で発現するLbe型ホメオボックス遺伝子Lbx1,脳神経節,脊髄神経節で発現するHox11型に属する新しいホメオボックス遺伝子などが分離された。それぞれの遺伝子の発現パターンを調べるとともにその一部はノックアウトマウスを作成した。今後,これらの遺伝子の機能を発生工学的方法により解明するとともに,神経回路形成,神経細胞死との関わりについて研究する予定である。

脳神経系の生存維待の分子メカニズムを明らかにすることを目的に,1)神経成長因子のin vivoでの局所的生理作用を解明するための実験系の構築,および2)神経系の形成,神経同路網の構築に伴う神経細胞の選択的な死に直接,間接に関わると予想される転写因子の探索という二つの方向から研究を行った。(1)神経成長因子の個体レベルでの機能解析のための実験系の確立発生的全能性をもつ胚幹細胞にEF1αプロモーターで駆動しだLacZ遺伝子を導入した。この胚幹細胞を用いて作成したキメラマウスでは,胚幹細胞に由来する細胞は,lacZの活性染色1こより組織切片上で明確に同定できることを確認した。LacZ標識された胚幹細胞にさらにNGF遺伝子を導入した後キメラマウスを作成した。これらのキメラマウスでは,lacZ標識された細胞の近傍でNGFが局所的に多く発現されていることを示唆する結果が得られた。この実験系は,中枢神経系における神経成長因子の局所的生理機能を解析する上で有用であると考えられ,BDNF遺伝子についても同様の実験系を確立し、現在解析中である。(2)脳神経系で発現するホメオボックス型転写因子の探索脳神経系では多くの転写因子が発現していると考えられるが、中枢神経系のパターン形成を調節する遺伝子としてホメオボックス遺伝子に注目し,脳神経系で発現する新しい遺伝子の単離を試みた。現在までに脳胞特異的に発現するbicoid型ホメオボックス遺伝子Mbx,後脳・脊髄で発現するLbe型ホメオボックス遺伝子Lbx1,脳神経節,脊髄神経節で発現するHox11型に属する新しいホメオボックス遺伝子などが分離された。それぞれの遺伝子の発現パターンを調べるとともにその一部はノックアウトマウスを作成した。今後,これらの遺伝子の機能を発生工学的方法により解明するとともに,神経回路形成,神経細胞死との関わりについて研究する予定である。