発生期大脳皮質構成細胞の発生分化及び細胞動態の把握

了解构成新生大脑皮层的细胞的发育分化和细胞动力学

• 批准号: 14017046
• 负责人: 玉巻 伸章
• 金额: $ 3.14万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017046/
• 关键词: GABA; GAD67; Emx1; GABAergic neuron progenitor; proliferation

大脳新皮質錐体細胞は新皮質脳室帯で産生され、放射方向への細胞移動を経て皮質層構造を形成するが、マウスのGABA作動性非錐体細胞の大部分は大脳基底核原基で産生され、接線方向への細胞移動によって新皮質の層構造に加わることが知られる。我々は新皮質GABA作動性神経細胞前躯細胞の起源および増殖を発生過程にあるマウスを用いて調べた。GAD67-GFPノックインマウスの新皮質内で接線方向に移動するGFP陽性細胞は、胎生15日(E15)以前ではBrdU30分パルス標識を行っても陰性であったが、E16以降GFP陽性細胞、MAP2陽性細胞のうちの一部がBrdU陽性となった。また、E18ノックインマウスの新皮質および海馬からGFP陽性細胞をFACS法で集めて2日間培養すると、GFP陽性細胞の一部はBrdUを取り込んだ。このときの培養条件は、神経幹細胞を培養増殖させるものでは増殖せず、栄養要求性が高いことから神経幹細胞から区別された。GFP陽性細胞の含有物を免疫組織化学により調べると、Emx1 negative, GAD positive, nestin positiveとなっていた。分離されたGABA作動性前駆細胞は、大脳皮質外由来で、神経細胞マーカーと神経幹細胞マーカーを併せ持つ、神経前駆細胞に分類されると思われた。SV40複製起点およびCAG promoterにより発現調節を受ける2個のloxPで挟まれたCFPをもつアデノウイルスを、Emx1-Creマウス胎児の側脳室へ注入し出産成長させると、終脳腹側脳室帯由来の細胞を特異的にCFP標識することができる。生直後にCFP標識細胞を観察すると、皮質板内に存在するものでもPCNA陽性の細胞が観察された。生後3週齢マウスの大脳新皮質でCFP標識された細胞を観察すると、大脳皮質で標識されていた全ての細胞は、GABA作動性神経細胞であった。標識されたGABA作動性神経細胞は大脳皮質内に散在するが、しばしば2細胞のペアを形成しているところが観察された。このことは新皮質GABA作動性ニューロンの前駆細胞は大脳基底核原基からの細胞移動によって新皮質実質部へ到達してからもなおGABA作動性神経細胞を産生することを示している。マウス大脳基底核原基は、GABA作動性神経細胞前駆細胞を大脳新皮質に供給し、前駆細胞が大脳皮質内で必要に応じて増殖することにより、結果として大脳新皮質GABA神経細胞の大半を供給する。同様の大脳基底核原基由来GABA作動性神経細胞前駆細胞は広く動物種を問わず存在すると考えられる。人間では大脳皮質のGABA作動性神経細胞の産生に、同前駆細胞の大脳皮質内での増殖に大きく依存していると考えられる。

The neocortical pyramidal cells are generated in the neocortical compartment, the radial direction of cell migration is responsible for the formation of cortical structure, most of the GABA-activated nonpyramidal cells are generated in the basal nucleus of the brain, and the radial direction of cell migration is responsible for the formation of neocortical structure. The origin and development of neocortical GABA-activated neurons GAD67-GFP positive cells moved in the direction of attachment in the neocortex before day 15 of birth (E15), and BrdU30 minute markers moved in the direction of attachment before day 15 of birth (E16). GFP-positive cells in the hippocampus and neocortex were collected by FACS and some GFP-positive cells were isolated by BrdU. The culture conditions of these cells are different from those of normal cells. Immunohistochemical staining of GFP positive cells showed that the expression of GAD positive, Nestin positive, Emx1 negative, GAD positive, Nestin negative was significantly higher than that of GAD positive cells. Isolation of GABA-activated progenitor cells, cortical origin, neuronal origin, neuronal stem cells, and neuronal classification SV40 replication origin and CAG promoter are regulated by two loxP markers, CFP markers, EMX1-Cre markers, CFP markers. After birth, CFP labeled cells were detected, and PCNA-positive cells were detected in the cortical plate. After 3 weeks of life, CFP markers were detected in all cells of the cerebral cortex, and GABA activated neurons were detected in all cells of the cerebral cortex. GABA-activated neurons are scattered throughout the cortex, and the formation of GABA-activated neurons is observed. The neocortical GABA-activated neurons in the anterior segment of the nucleus basalis are involved in cell migration and the neocortical GABA-activated neurons in the posterior segment of the nucleus basalis. The basal ganglia primordia and GABA activated neurons are supplied to the neocortex by the anterior ganglia cells, which are essential for the development of the neocortex. As a result, most of the neocortical GABA neurons are supplied by the anterior ganglia cells. The basal ganglia of the same species is derived from GABA activated neurons. In humans, the production of GABA-activated neurons in the cortex depends on the growth of neurons in the cortex.

项目成果

Fujimori K: "Differential localization of high-and low-molecular-weight variants of MAP2 in the developing rat telencephalon"J. Comp. Neurol.. 449. 330-342 (2002)

Fujimori K：“MAP2 高分子量和低分子量变体在发育中的大鼠端脑中的差异定位”J.

Tamamaki N: "Radial gilas and radial fibers : What is the function of radial fibers?"Anatomical Sci International. 77. 9-17 (2002)

Tamamaki N：“径向吉拉斯和径向纤维：径向纤维的功能是什么？”国际解剖科学。

Tamamaki N: "Response : Glial cell migration directed by axon guidance cues"Trends in Neurosci.. 25. 175-176 (2002)

Tamamaki N：“响应：由轴突引导线索引导的神经胶质细胞迁移”神经科学趋势.. 25. 175-176 (2002)

Tamamaki N.: "Evidence that Sema3A and 3F regulate the migration of GABAergic neuroneurons in the developing neocortex"J. Comp. Neurol.. 455. 238-248 (2003)

Tamamaki N.：“Sema3A 和 3F 调节发育中新皮质中 GABA 能神经元迁移的证据”J.