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大脳皮質における層構造特異的な神経回路形成の細胞分子機構

大脑皮层层结构特异性神经回路形成的细胞和分子机制

基本信息

批准号：
20021018
负责人：
山本亘彦
金额：
$ 4.74万
依托单位：
Osaka 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20021018/
关键词：
大脳視床軸索層構造神経活動ネトリンニューロン分化 netrin unc5D

项目摘要

視床から大脳への軸索投射の基本構造は遺伝的要因によって形成されるが、後天的な神経活動によって修飾されることが知られている。この層構造依存的・神経活動依存的な分子機構に関して、私たちはこれまでの研究を基に、標的層に発現する軸索誘導分子または視床側に発現する受容体分子が神経活動によって調節される仮説を掲げた。本研究では、神経活動依存的にその発現量が変化する分子の存在を調べ、視床皮質投射の形成機構を明らかにすることを目指した。まず、皮質4層で神経活動に依存して遺伝子発現を変化させる分子を調べるために、視床-皮質共培養切片を通常の培養液中とTTXを含む培養液中で約2週間培養し、それぞれの皮質切片から標的層特異的分子の発現量を定量PCR法により比較した。その結果、netrin-4の発現量がTTX添加培地で著しく減少することがわかった。また、netrir4を視床-大脳皮質共培養標本に加えることにより、視床軸索の枝分かれ形成が倍増することが判明した。また、培養液中にnetrinと結合能のある可溶性タンパクunc5h2-Fcを添加すると、枝分かれ数が顕著に減少したことから、内在的なnetrin分子が枝分かれを促進していることが示唆された。一方、視床軸索側の受容体候補分子として、netrin-4と結合し得るDCC, unc5h2やneogeninの視床核での発現がin situ hybridizationによって確認された。さらに、in vivoでのnetrin-4の作用を調べるために、netrin-4ノックアウト動物を用いて、視床軸索投射を解析し、視床皮質投射が減弱していることを示唆する結果を得ている。以上、netrin-4は層特異的・神経活動依存的に発現し、発生期脳の視床軸索投射に重要な役割を果たしていることが示唆された。

Depending on the bed から big 脳への axon projection の basic construction は but 伝 by によって form されるが, acquired な god 経によって modified されることが know られている. この layer structure dependent, god 経 activity dependent な molecular institutions に masato して, private たちはこれまでのをに was studied, and the underlying layer に発 now す rope induced molecular まる shaft たは depending on the side of the bed に発 now する by molecular が経 god let body activity によって adjust される仮 said を first white jasmines げた. This study では, god 経 activity dependent にその発 quantity が now - the すのる molecules exist をべ, visual cortex projected の formed institutions を Ming らかにすることを refers した. まず, four layers of the cortex で god に経 activity dependent して posthumous son 伝発を now - the させる molecular を adjustable べるために trained slice, depending on the bed - cortex をの medium, usually と TTX を containing む medium, で about 2 weeks training し, それぞれの cortical slices から underlying layer of specific molecular の発 now quantity を quantitative PCR method により compare した. Youdaoplaceholder0 そ results: the occurrence of netrin-4 がTTX increased で <s:1> く decreased するとがわとがわとがわった. また, netrir4 を trained samples depending on the bed - big 脳 cortex に plus えることにより, depending on the bed neuraxial の branch points かれ form が times raised することが.at した. また, medium, に netrin と binding energy のある soluble タンパク unc5h2 - Fc を add すると, branch points かれ number が顕 the に reduce したことから, inner な netrin molecular が branch points かれを promote していることが in stopping された. Side, depending on the bed lateral axon の let body alternate molecular として, netrin - 4 と combining しる DCC, unc5h2 や neogenin の depending on bed nuclear での発が now the in situ hybridization によって confirm された. さらに, the in vivo での netrin - 4 の role をべるために, netrin - 4 ノックアウをト animals with いてを analytic し axon projection, depending on the bed, bed cortical projection が abate していることを in stopping する results てをいる. Above, netrin - 4 は layer specific god 経 activity dependent に発し, 発 stage 脳のに important depending on the bed axon projection な "を cut fruit たしていることが in stopping された.