神経回路形成期におけるアストロサイト－神経細胞間相互作用の生理的意義の解明

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ほ乳類の中枢神経回路形成期には、神経突起の伸長・退縮・分解といった大規模な組織構築・改変に伴い、脳内環境に劇的な物理的・生理的変化が生じていることが考えられる。脳内環境の恒常性維持を担うアストロサイトはこの変化を敏感に感知して、何らかの応答を示していると推測される。そこで本研究は、この応答の生理学的意義を以下のような方法で明らかにすることを目指す。本年度は、前年度に構築した脳内でプログラム細胞死の一つであるアポトーシスを抑制するタンパク質を発現させたトランスジェニックマウスで見られた大規模な脳発生不全の原因を探った。結果、このマウスは全身性の発生遅延と、重篤な脳の発生異常を示すことが明らかになった。そこで、この原因を探るため、脳全体を用いてDNAマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、カスパーゼ活性が抑制されている脳では、アストロサイトや脳室上衣細胞(エペンダイマル細胞)特異的な遺伝子であるS100bの発現量が低下していることが判明した。これは、発生時のカスパーゼ活性がアストロサイトの発生あるいは機能に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。私は修士課程においてトランスジェニックマウスを作成する必要なくアストロサイトで任意の遺伝子を発現させる技術を確立しており、今後、この手法を用いれば、カスパーゼ活性抑制がアストロサイトに与える影響を明らかにし。脳発生異常の原因を探ることが出来る。従って、カスパーゼ活性とアストロサイト、脳の正常発生の関わりを明らかにすることができると考えている。