神経幹細胞の時間的変化と休眠の分子機構

神经干细胞时间变化和休眠的分子机制

• 批准号: 17045034
• 负责人: 一色 孝子
• 金额: $ 3.14万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17045034/
• 关键词: 神経; 幹細胞; 転写; 細胞分化; 系譜形成; 発生

ショウジョウバエの頭部と胸部の神経幹細胞は、胚発生後期に休眠状態に入り、長い休眠期を経た後、幼虫後期に分裂を再開して成虫神経系に必要な大量の神経細胞群を産生する。このように幹細胞の休眠は、発生段階に応じた神経細胞の産生や神経系の規模を規定するのに必要な現象であるが、そのメカニズムについては多くが不明である。本年度は、昨年度から引き続き進めていた休眠時期の正確な同定をモデル神経幹細胞において完了することができた。その結果にもとづき、これまで解析してきた転写因子発現で表される神経幹細胞の自律的な時間変化が、娘細胞の個性だけでなく、神経幹細胞の休眠やその後の成虫神経系の形成に関わる現象も制御していることを明らかにした。神経幹細胞が休眠に入るためには、時期特異的転写因子Castorによって転写因子Pdmの発現が抑制されることが必要であった。さらに、Castorは幼虫型神経幹細胞の分裂に必須であることが報告されている転写因子Grainyheadの発現を誘導していた。このことは、Castorが、再活性化ののち幼虫型に変換した幹細胞が胚性期とは異なる分裂を行うためのセットアップに関与していることを示している。以上の結果から、各々の神経幹細胞において独立して進行する時間変化が、休眠や幼虫型神経幹細胞への変換の制御において重要な役割を果たしていることが明らかになった。以上の知見に加えて、本研究で確立した神経幹細胞の休止/活性化の制御を探求するモデル幹細胞系譜を用いて、休止期の神経幹細胞の劇的な形態変化も観察することができており、この系は、今後、神経幹細胞の休止/活性化のより一般的な理解につながる研究を進めることにも非常に有用であると考えている。

The neural stem cells in the head and chest of the adult are necessary for the generation of large numbers of neural cell populations during dormancy during late embryonic development, after long dormancy, and during division during late larval development. The necessary phenomenon of stem cell dormancy and development stages, neuronal production and regulation of the size of the nervous system is unknown. This year, the number of stem cells in the brain has increased. As a result, the expression of these factors is reflected in the temporal variation of the autonomy of neural stem cells, the personality differentiation of neural cells, and the control of phenomena related to the formation of adult neural systems after the dormancy of neural stem cells. It is necessary to inhibit the development of the gene Castor, which is a time-specific transcription factor, during dormancy of neural stem cells. Castor is required to induce the development of the gene Grainyhead in larval neural stem cells. The stem cells were reactivated in the embryonic stage and divided into two groups. The above results show that each type of neural stem cell is independent of the other, and the time of transformation, dormancy, and larval neural stem cell transformation is important for the control of the disease. The above findings add to this study, which establishes a stem cell pedigree for use in the study of regulation of resting/activation of neural stem cells. The morphological changes of neural stem cells during resting period are observed. This study is very useful for further research on general understanding of resting/activation of neural stem cells.