脊椎動物の前脳における領域特異性決定機構の解明

阐明脊椎动物前脑的区域特异性决定机制

基本信息

批准号：
10220202
负责人：
嶋村健児
金额：
$ 27.46万
依托单位：
Kumamoto University (2002-2003)The University of Tokyo (1998-2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10220202/
关键词：
神経発生終脳パターン形成大脳皮質大脳基底核 Wntシグナルソニックヘジホッグ前後軸形成神経上皮細胞前後パターン形成視床神経核形成細胞移動モルフォジェンシグナリングセンター領域特異性シグナル分子オーガナイジングセンター

项目摘要

本年度は、終脳における部域化のしくみについて詳細に解析を行った。脊椎動物の終脳は発生の早い段階で、主に大脳皮質が発生する終脳外套部と、大脳基底核を生ずる終脳腹側部に区画される。これまでの研究で、終脳腹側端、および視床下部領域から分泌されるソニックヘジホッグの作用によって、腹側部と背側部(外套部)の差別化が行われるとされていた。しかしながら、ソニックヘジホッグをエレクトロポレーションによって終脳胞に作用させると、終脳はすべて視床下部の形質を発現するようになり、終脳と視床下部は神経管における背腹の関係にあるという説を支持した。次に、変異レセプターを用いて弱く活性化すると、終脳腹側部の形質が散発的に発現されたが、反応性の部域差から終脳胞のプレパターン化が示唆された。そこで、プレパターンを制御する因子として、Wntシグナルに着目し、過剰発現、および機能阻害実験を行ったところ、Wntシグナルは終脳外套部を正に、腹側部を負に制御することが明らかとなった。さらに、ヘジホッグシグナル経路の相関を詳しく検討したところ、たしかにWntシグナルはソニックヘジホッグの上流で作用していることを支持する結果を得た。実際に作用しているWntリガンドを検討するために、様々な発生ステージでWntシグナルの機能阻害実験を行ったところ、ソニックヘジホッグ発現、さらには終脳胞が形成される以前に作用するWntシグナルが終脳胞をプレパターン化していると考えられた。Wntリガンド群は、終脳背側端を含め発達中の終脳胞をとりまく様々な部域で発現しているが、作用時期を考慮すると初期神経板の前後軸に沿ったパターン形成を制御するWntシグナルの作用の一端とするのが妥当であると考えられた。この結果により、終脳は最初に前後軸に沿って領域化され、それが将来の終脳腹側部、背側部の形質獲得の基盤となっていることが示唆された。これらの結果は論文にまとめ、投稿準備中である。

今年，我们对端脑区域化机理进行了详细的分析。脊椎动物的尾脑在发育的早期被划分，主要是在发生大脑皮层的尾脑壁架上，而腹侧脑脑膜产生了基底神经节。先前的研究表明，腹侧和背侧（地幔）分化是通过从腹侧脑脑和下丘脑区域分泌的声波刺猬的作用来实现的。然而，当通过电穿孔在端脑上激活Sonic Hejihog时，端脑剂均开始表达下丘脑性状，这支持了尾脑室和下丘脑在神经管中具有背腹关系的理论。接下来，使用突变受体的弱激活导致腹端脑状特征的零星表达，而反应性差异差异表明尾脑囊泡的前恋爱。因此，我们将重点放在Wnt信号上，是调节预性图案并进行过表达和功能抑制实验的因素，并且发现Wnt信号阳性信号对端脑膜的地幔进行了积极调节，并对腹侧进行负调节。此外，对刺猬信号途径的相关性的详细检查提供了支持，以支持Wnt信号在声音刺猬上游作用。为了研究实际的Wnt配体，我们进行了实验，以抑制各个发育阶段的Wnt信号的功能，并且人们认为在远程脑膜形成之前，声音刺猬表达甚至是作用于WNT信号。 Wnt配体组在围绕发育中的端脑（包括尾脑的背侧端）的各个区域表达，但是考虑到其作用的时机，被认为是WNT信号作用的一部分，该作用是WNT信号的一部分，该动作调节了沿着早期神经板的前尾轴的模式形成。该结果表明，尾脑最初是沿前后轴区域区域的，这构成了将来的腹侧和背部性状习得的基础。这些结果总结在论文中，目前正在准备提交。