大脳皮質神経系前駆細胞の発生時期依存的なニューロンタイプの転換機構

皮质神经系统祖细胞发育时间依赖性神经元类型转换机制

• 批准号: 20022010
• 负责人: 平林 祐介
• 金额: $ 5.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-20022010/
• 关键词: 神経幹細胞; 多分化能; エピジェネティクス

神経系前駆細胞(神経幹細胞)は多分化能を有するが、その分化方向は発生過程の時期によって大きく変化する。大脳新皮質において神経系前駆細胞は、時間を追って順次各種のニューロン(6層→5層→4層→2/3層)を産生し、その後にアストロサイトなどのグリア細胞を産生する。この分化運命の変化のタイミングは、各種ニューロンやグリアの数の決定に重要である。運命変化の制御において、幹細胞は細胞自律的な要素により発生における「時間」を計っていると考えられているが、そのメカニズムについては多くが明らかになっていない。前年度までに、5、6層のニューロンが産生されている時期からRing1Bを欠損させると、その時産生されていた早期ニューロン(5、6層)が増え、後期ニューロン(2/3/4層)が減ることを見出した。これは、Polycombはニューロン分化期からグリア分化期への転換だけでなく、ニューロン分化期内での時期依存的な運命転換(産み出すニューロンの種類の転換)においても重要な役割を果たすことを示唆している。そこで、本年度は「polycomb構成因子ノックアウトによる早期ニューロンの増加と後期ニューロンの減少はどのようなメカニズムによるのか」を中心に検討を進めた。その結果、早期ニューロンの増加は、早期ニューロン産生時期の延長によることが明らかになった。さらにこの分子メカニズムについても検討を行ったところ、Fezf2プロモーターにおけるhistoneH3K27のトリメチル化量がin vitro、in vivoどちらにおいても発生時期依存的に上昇していた。この時複数のpolycomb複合体構成因子の発現が発生時期依存的に上昇していた。従って、polycomb複合体構成因子の発現制御こそが、大脳皮質神経幹細胞の発生時期依存的な運命変化のきっかけとなっている可能性が考えられる。

経 department before god 経 stem cells (god) は 駆 cell differentiation can have す を る が, そ の differentiation direction は 発 birth process の period に よ っ て big き く variations change す る. Big 脳 neocortex に お い て 経 は 駆 cells before, god time を chase っ て progressive various の ニ ュ ー ロ ン (6-5 layer and 4 layer - > 2/3) を し, そ の after に ア ス ト ロ サ イ ト な ど の グ リ を ア cells produce す る. Luck の こ の differentiation - the の タ イ ミ ン グ は, various ニ ュ ー ロ ン や グ リ ア の several important で の decided に あ る. Destiny - the の suppression に お い て, stem cells は な elements of self-discipline に よ り 発 raw に お け る "time" を meter っ て い る と exam え ら れ て い る が, そ の メ カ ニ ズ ム に つ い て は more く が Ming ら か に な っ て い な い. Before the annual ま で に, 5, and 6 layer の ニ ュ ー ロ ン が produce さ れ て い る period か ら Ring1B を owe loss さ せ る と, そ の generated when さ れ て い た early ニ ュ ー ロ ン layer (5, 6) が raised え, late ニ ュ ー ロ ン (2/3/4 layer) が minus る こ と を see out し た. こ れ は, Polycomb は ニ ュ ー ロ ン differentiation stage か ら グ リ ア differentiation stage へ の planning in だ け で な く, ニ ュ ー ロ ン differentiation period で の dependent な luck during the period of planning in (produce み out す ニ ュ ー ロ ン の kinds の planning in) に お い て も important な "を cut fruit た す こ と を in stopping し て い る. そ こ で, this year's は "polycomb constitute factors ノ ッ ク ア ウ ト に よ る early ニ ュ ー ロ ン の raised late add と ニ ュ ー ロ ン の reduce は ど の よ う な メ カ ニ ズ ム に よ る の か" を center に beg を 検 into め た. そ の results, early ニ ュ ー ロ ン の raised は, early ニ ュ ー ロ の ン produce period extended に よ る こ と が Ming ら か に な っ た. Molecular メ さ ら に こ の カ ニ ズ ム に つ い て も 検 line for を っ た と こ ろ, Fezf2 プ ロ モ ー タ ー に お け る histoneH3K27 の ト リ メ チ ル momentum が in vitro and in vivo ど ち ら に お い て も 発 rising birth time dependent に し て い た. The occurrence of the constituent factors of the complex <s:1> polycomb complex <s:1> is が, and the dependent に increase during the occurrence period is て て た た. 従 っ て, polycomb complex composition factor の 発 now suppression こ そ が, big 脳 god 経 stem cells of the cortex の 発 birth time dependent な luck - the の き っ か け と な っ て い る possibility が exam え ら れ る.

项目成果

ポリコーム群タンパク質による大脳皮質神経系前駆細胞の分化運命制御

多梳蛋白对大脑皮质神经系统祖细胞分化命运的控制

• 发表时间: 2010
• 作者: Yusuke Hirabayashi;Nao Suzki;Masafumi Tsuboi;Yukiko Gotoh
• 通讯作者: Yukiko Gotoh

大脳皮質においてニューロンの数を決定するメカニズム

决定大脑皮层神经元数量的机制

• 发表时间: 2009
• 期刊: 細胞工学 1
• 作者: 平林祐介;後藤由季子
• 通讯作者: 後藤由季子

Temporal Regulation of Cortical Neural Precursor Cell Fate by Polycomb Group Proteins

多梳族蛋白对皮质神经前体细胞命运的时间调节

• 发表时间: 2011
• 作者: Yusuke Hirabayashi;Nao Suzki;Masafumi Tsuboi;Miguel Vidal;Haruhiko Koseki;Yukiko Gotoh
• 通讯作者: Yukiko Gotoh

Polycomb Limits the Neurogenic Competence of Neural Precursor Cells to Promote Astrogenic Fate Transition

• DOI: 10.1016/j.neuron.2009.08.021
• 发表时间: 2009-09-10
• 期刊: NEURON
• 影响因子: 16.2
• 作者: Hirabayashi, Yusuke;Suzki, Nao;Gotoh, Yukiko
• 通讯作者: Gotoh, Yukiko

Polycomb limits the neurogenic competence of neural precursor cells to promote fate switch

多梳限制神经前体细胞的神经发生能力以促进命运转换

• 发表时间: 2008
• 作者: Yusuke Hirabayashi;Nao Suzki;Masafumi Tsuboi;Miguel Vidal;Haruhiko Koseki;Yukiko Gotoh;平林祐介
• 通讯作者: 平林祐介