多能性幹細胞からグリア細胞への分化メカニズムの解析

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Olig1およびOlig2はbasic helix-loop-helix型の転写因子であり、胎生期脊髄では、腹側の限局した神経上皮細胞に発現している。当初、これらはオリゴデンドロサイトに特異的な因子として報告されたが、我々が抗体を作製し、発現を詳細に調べた結果、Olig2はオリゴデンドロサイトが発生する以前より発現しており、運動ニューロンの発生にも関与していることが示唆された。今年度は、Olig2ノックアウトマウスを作製し、loss-of-functionの実験を行った。Olig2ノックアウトマウスは、出生直後に死亡し、組織学的な検索を行ったところ、脊髄において運動ニューロン、オリゴデンドロサイトが存在しないという劇的な表現型を示した。おもしろいことに、Olig2ノックアウトマウスの前脳、後脳では、少数のオリゴデンドロサイトが発生することが判明した。この結果は、オリゴデンドロサイトは、Olig2因子の機能発現を必要とするものと、必要としないものの少なくとも2つに分類できることを示している。また、われわれが初めて報告したOlig3の発現をin situ hybridization法、免疫染色法で詳細に解析した。Olig3は胎児期には中枢神経系に特異的に発現しており、背側視床、小脳神経上皮、脊髄背側部などのさまざまな種類の前駆細胞に発現していた。興味深いことに、相同性の高いOlig2の発現と比較すると、胎児期脊髄、視床では、相補的に発現していた。これらの結果は、当初、他のグループによって示されたOlig因子がオリゴデンドロサイトの発生・分化に関わっているだけでなく、ニューロン・グリアの多様性を生み出す分子機構の一端を担っていることを示唆している。