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大脳皮質における層特異的な神経回路形成を担う分子機構に関する研究

大脑皮层层特异性神经回路形成的分子机制研究

基本信息

批准号：
12053250
负责人：
山本亘彦
金额：
$ 1.86万
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 (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

発生期の大脳皮質において視床軸索は標的である4層で特異的に枝分かれを形成しシナプス結合を作る。この層特異的な神経回路の形成機構を明らかにするために、特定の層に発現する分子を探索する過程において、EphA4レセプターが表層に発現すると共に新皮質に投射する視床部位に非常に特異的に発現することが分かった。本研究では、領域特異的・層特異的な視床-皮質投射の形成におけるEphシステムの関与を明らかにすることを目的とした。まず、EphA4レセプターに対するリガンドが、視床軸索の標的認識を制御する可能性を検討するために、発生期ラットの大脳におけるephrinリガンドの発現分布をin situハイブリダイゼーション法により解析した。その結果、リガンドの一つであるephrin-B3が大脳辺縁系において強く発現することがわかった。さらに、大脳新皮質においては発現は弱いものの、視床軸索が投射する4層を除く2/3層、5層に顕著な発現が認められた。次に、ephrin-B3がEphA4を発現する視床外側部から発する軸索伸長に対してどのような影響を及ぼすかを調べるため、ephrin-B3をタンパク分子として発現させたCOS7細胞の膜分画を作製し、この膜分画上で視床組織を培養した。その結果、EphA4を発現していない視床内側部由来の軸索がその膜分画上で成長を示したのに対して、視床外側部由来の軸索は成長はわずかであった。以上の結果から、ephrin-B3がEphA4を発現する視床外側部の軸索伸長を抑制する作用をもっており、視床外側部から大脳新皮質への領域特異的な、また大脳新皮質において4層への層特異的な投射パターン形成に重要な役割を担っている可能性が示唆された。

During the development period, the axons of the optic bed are divided into four layers, and the axons are divided into four layers. These layer-specific mechanisms for the formation of neural circuits are known to be involved in molecular discovery processes, such as EphA4 layer-specific mechanisms for the formation of neocortical projections, and very specific mechanisms for the formation of neural circuits. The purpose of this study is to investigate the relationship between domain-specific and layer-specific bed-cortical projections and their development. The probability of occurrence distribution of EphA4 in situ is analyzed by the method of identification and control of the object of the optical axis. As a result, ephrin-B3 was discovered in a remote area of the system. In addition, the large neocortex is reflected in the middle of the eye, and the optic axis is projected in the middle of the eye. The 4 layers are divided into 2/3 layers and 5 layers. In addition, Ephrin-B3 and EphA4 were found in the outer part of the visual bed, and the effects of axonal elongation on the development of COS7 cells and the culture of the visual bed tissues were also investigated. As a result, EphA4 appears in the inner part of the optic bed from which the axons grow, while the outer part of the optic bed from which the axons grow. These results indicate that ephrin-B3 plays an important role in inhibiting axonal elongation in the lateral part of the optic bed, and that the lateral part of the optic bed plays an important role in the formation of domain-specific projections in the large neocortex, and layer-specific projections in the large neocortex.