哺乳類中枢神経系における非対称分裂を介した細胞運命決定機構の解析

哺乳动物中枢神经系统不对称分裂介导的细胞命运决定机制分析

• 批准号: 15700264
• 负责人: 川口 綾乃
• 金额: $ 1.74万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700264/
• 关键词: 非対称分裂; 前駆細胞; 大脳; マウス; 単一細胞由来cDNA

マウス胎生期の大脳に含まれる前駆細胞は、その分裂能から(1)分裂能を持つ前駆細胞と分裂能を失ったニューロンの対を生み出すもの、(2)ニューロンの対を生み出すもの、(3)分裂能を持つ前駆細胞の対を生み出すものの、少なくとも3グループに分類することができる。本研究では、これら対称分裂・非対称分裂を介した細胞の運命決定機構を知るため、単一細胞レベルで遺伝子発現と細胞の運命との相関を調べることを計画した。平成16年度までに、単一の前駆細胞からcDNAを得る手法を確立し、102個の単一細胞由来cDNAを作成した。定量的PCR法によって各種マーカーとなる遺伝子の発現パターンからこれらの細胞をグループとして分類することが可能であった。そこで平成17年度は、30枚のマイクロアレイを用いて、これらの単一細胞由来cDNAにおける遺伝子発現の各グループ間での比較を網羅的に行った。その結果から絞り込んだ遺伝子について、そのmRNAの発現パターンをin situ hybridizationにより検討し、さらに102の単一細胞由来cDNAサンプルでのその発現量を定量的PCR法により測定した。これらの結果から、「ニューロンの対を生み出す前駆細胞」に特異的に発現している遺伝子を9個同定することができた。その中の一つである機能が未知の遺伝子SVZ1について、マウス胎児脳での発現阻害実験を行ったところ、細胞が脳室帯に留まるという表現形が観察され、本遺伝子が細胞の運命決定、移動、あるいはその両方に関わっている可能性が示唆された。

小鼠胚胎阶段中包含在脑大脑中的祖细胞可以至少分为三组，尽管（1）产生成对的具有分裂能力的祖细胞，而神经元的能力失去了能力，（2）产生成对的神经元，并且（3）由于能力分裂而产生成对的祖细胞，因此具有分裂的能力。在这项研究中，我们计划研究单细胞水平上基因表达与细胞命运之间的相关性，以了解由这些对称和不对称分裂确定的细胞命运的机制。到2004年，建立了一种从单个祖细胞中获得cDNA的方法，并创建了102个单细胞衍生的cDNA。通过定量PCR，可以基于用作各种标记的基因的表达模式将这些细胞分类为组。因此，在2005年，使用30个微阵列来全面比较组之间这些单细胞cDNA中的基因表达。通过原位杂交检查了从结果中缩小的基因的mRNA表达模式，并通过定量PCR测量102个单细胞衍生的cDNA样品中基因的表达水平。这些结果使我们能够鉴定出在“产生神经元对的祖细胞”中特异性表达的九个基因。当我们进行了一项实验以抑制SVZ1的表达，SVZ1的表达是一个未知功能的基因，在小鼠胎儿脑中，我们观察到了一种表型，其中细胞保留在心室区域，这表明该基因可能参与确定细胞的命运，迁移或两者。