成体神経幹細胞の起源細胞の形成・維持メカニズムの解明

阐明成体神经干细胞的形成和维持机制

• 批准号: 15K07073
• 负责人: 古舘 昌平
• 金额: $ 3.24万
• 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 (C)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K07073/
• 关键词: 成体神経幹細胞; 発生起源; Notchシグナル

本研究では、申請者らによる成体神経幹細胞の「起源細胞」の同定 (Furutachi et al., Nature Neurosci., 2015) に基づき、「起源細胞」の形成・維持メカニズムの解明を目指した。これにより、成体神経幹細胞が発生の過程で如何にして作り出されるかが明らかになるはずである。また、起源細胞は成体の神経幹細胞を産み出し、それ以外の神経幹細胞は発生の過程で幹細胞性(未分化性や多分化能)を失うことから、これらの細胞群の差をみることで神経系における真の幹細胞性の解明に繋がることが期待される。申請者の先行研究で、起源細胞では、神経幹細胞の未分化性維持において中心的な役割を果たすNotchシグナルが特別強く活性化されていることが示唆された。そこで本年度は、起源細胞におけるNotchシグナル高活性化メカニズムに注目して検討を行った。まず、起源細胞とその他の神経幹細胞の遺伝子発現プロファイルを網羅的に比較した所、起源細胞ではNotchシグナル関連因子のNotch3の発現が高いことが分かった。また、Notch3の免疫組織染色を行ったところ、Notch3は胎生期と成体の神経幹細胞で発現しており、分化に伴ってその発現は低下することが確認された。そこで次にNotch3の発現が成体神経幹細胞の形成に必要かを検討した。Notch3のノックアウトマウスと野生型マウスの成体神経幹細胞の数を比較したところ、Notch3のノックアウトマウスでは野生型マウスと比べて成体神経幹細胞の数が減少していた。従って、Notch3の発現が成体神経幹細胞の形成に貢献することが判明した。今後、Notch3は(どのような分子メカニズムで)起源細胞の形成・維持に貢献するのか、起源細胞でNotch3の発現を亢進させる上流のメカニズムは何かに関して検討を進めていきたい。

This study was conducted in response to the identification of the "cells of origin" of adult neural stem cells by the applicant (Furutachi et al., Nature Neurosci., 2015) Foundation, Formation and Maintenance of "Origin Cell" How do adult brain stem cells develop? The origin of cells is the development of adult neural stem cells, and the development of stem cells (undifferentiated and pluridifferentiated) is expected to be the development of true stem cell characteristics. The applicant's prior research showed that the cells of origin were particularly active in the maintenance of undifferentiated cells. This year, the origin of the cell is Notch, and the high activity of the cell is discussed. The expression of Notch3, a Notch related factor, in cells of origin and other neural stem cells was significantly higher than that in cells of origin. Immunohistochemical staining of Notch3 was performed to confirm that Notch3 was found in embryonic adult neural stem cells and that differentiation was associated with decreased expression. The development of Notch3 is necessary for the formation of adult neural stem cells. The number of adult neural stem cells in Notch3 is lower than that in wild type. The discovery of Notch3 contributes to the formation of adult neural stem cells. In the future, Notch3 will contribute to the formation and maintenance of the origin cell, and the development of Notch3 in the origin cell will be promoted.

项目成果

細胞工学 1月号

细胞工程一月号

• 发表时间: 2016
• 作者: 伊納義和;谷口奈央;田所哲;中西守;平嶋尚英;古野忠秀;Shohei Furutachi and Yukiko Gotoh;古舘昌平 後藤由季子;Shohei Furutachi and Yukiko Gotoh;古舘昌平 後藤由季子
• 通讯作者: 古舘昌平 後藤由季子

Embryonic Origin of Adult Neural Stem Cells

成体神经干细胞的胚胎起源

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊納義和;谷口奈央;田所哲;中西守;平嶋尚英;古野忠秀;Shohei Furutachi and Yukiko Gotoh
• 通讯作者: Shohei Furutachi and Yukiko Gotoh

実験医学9月号

实验医学九月号

• 发表时间: 2008
• 作者: 橋本茂;森重真毅;小川栄治;橋本あり;小野寺康仁;佐邊壽孝;橋本茂;橋本茂
• 通讯作者: 橋本茂

Slowly dividing neural progenitors are an embryonic origin of adult neural stem cells

• DOI: 10.1038/nn.3989
• 发表时间: 2015-05-01
• 期刊: NATURE NEUROSCIENCE
• 影响因子: 25
• 作者: Furutachi, Shohei;Miya, Hiroaki;Gotoh, Yukiko
• 通讯作者: Gotoh, Yukiko