ゼブラフィッシュ成魚脳を用いた神経幹細胞/前駆細胞の増殖・分化の分子機構の解析

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ゼブラフィッシュ成魚脳視蓋では、深層のperiventricular gray zone(PGZ)の辺縁に分裂細胞、PGZ深層に放射状グリア、表層に神経細胞が分布し、PGZ辺縁に分布する分裂細胞は神経上皮細胞様の神経幹・前駆細胞である(Ito et al.,2010)。そこで、本年度は、これら神経上皮細胞様神経幹・前駆細胞の増殖・分化を制御する遺伝子の候補を選定することを目的とした。哺乳類成体脳において神経新生の制御への関与が示唆されているFGF、Notch、Shh、Wntシグナルのリガンド、レセプターのゼブラフィッシュ成魚脳視蓋PGZにおける発現パターンを蛍光in situハイブリダイゼーションにより調べた。成魚脳視蓋PGZにおいて、15遺伝子(fgf13a、fgf13b、fgfr1a、fgfr2、fgfr3,shha、smo、ptch1、ptch2,wnt1、wnt3、wnt3a、fzd6、fzd7b、fzd10)が発現していることが明らかとなった。fgf13a、fgf13b、wnt1は、PGZ表層に特異的に発現していた。ptch2はPGZ深層に特異的に発現し、fzd7bはPGZ辺縁に特異的に発現した。fgfr3は、PGZ表層および深層に発現した。興味深いことに、7遺伝子(fgfr1、fgfr2、smo、ptch1、wnt3、wnt3a、fzd10)は、PGZ辺縁および深層に発現した。これら遺伝子の発現パターンは、視蓋PGZにおける神経上皮細胞様の神経幹・前駆細胞、神経細胞、放射状グリアの分布と類似性があり、神経幹・前駆細胞、神経細胞、放射状グリアはそれぞれ異なる分子的性質を有すると考えられた。また、PGZ辺縁の神経幹・前駆細胞にFGF、Shh、Wntのレセプターが発現することから、神経幹-前駆細胞の増殖・分化に、FGF、Shh、Wntシグナルが関わっている可能性が示唆された。