神経幹細胞の休眠状態の獲得を制御する小胞体品質管理機構の役割

脳内の海馬領域に存在する神経幹細胞は生涯に渡り神経細胞を産生し、この現象は記憶 や本能行動などの様々な生命現象に重要な役割を果たす。これまでに、成体期の神経幹細胞が有する最大の特徴として、その大半が増殖をしない“休眠状態”にあることが明らかになっている。この神経幹細胞の休眠は、良い状態の幹細胞を脳内にストックし、一生涯を通した神経細胞の産生機構を維持するために必要不可欠な性質である。しかしながら、 その性質が一体どのように獲得・維持されるのかについては不明な点が多い。一方で、神経幹細胞の発達過程では、外部シグナルを受け取る細胞膜表面タンパク質の発現亢進や、脂質代謝経路の発達等が明らかになっている。これらの知見より、膜タンパク質の合成・輸送や、様々な細胞内代謝プロセスに関わる小胞体の働きが、成体神経幹細胞の休眠状態の獲得に重要であると考えられる。本研究では、小胞体タンパク質品質管理機構の成体神経幹細胞の休眠状態の獲得における役割を検証し、生涯の継続した神経細胞の産生に重要な新規分子メカニズムの提示を目指している。今年度は、ラット海馬由来の成体神経幹細胞を用いて、神経幹細胞の休眠状態への移行におけるDerlin-1の重要性を調べた。その結果、Derlin-1をノックダウンした神経幹細胞では神経幹細胞が活性化状態から休眠状態に戻りにくくなることが明らかになった。また、RNA-seq解析の結果から新たにDerlin-1と関連して休眠状態の制御に関わる可能性のある因子としてシグナル伝達兼転写活性化因子Stat5bを同定した。

脳内の海馬領域に存在する神経幹細胞は生涯に渡り神経細胞を産生し、この現象は記憶 や本能行動などの様々な生命現象に重要な役割を果たす。これまでに、成体期の神経幹細胞が有する最大の特徴として、その大半が増殖をしない“休眠状態”にあることが明らかになっている。この神経幹細胞の休眠は、良い状態の幹細胞を脳内にストックし、一生涯を通した神経細胞の産生機構を維持するために必要不可欠な性質である。しかしながら、 その性質が一体どのように獲得・維持されるのかについては不明な点が多い。一方で、神経幹細胞の発達過程では、外部シグナルを受け取る細胞膜表面タンパク質の発現亢進や、脂質代謝経路の発達等が明らかになっている。これらの知見より、膜タンパク質の合成・輸送や、様々な細胞内代謝プロセスに関わる小胞体の働きが、成体神経幹細胞の休眠状態の獲得に重要であると考えられる。本研究では、小胞体タンパク質品質管理機構の成体神経幹細胞の休眠状態の獲得における役割を検証し、生涯の継続した神経細胞の産生に重要な新規分子メカニズムの提示を目指している。今年度は、ラット海馬由来の成体神経幹細胞を用いて、神経幹細胞の休眠状態への移行におけるDerlin-1の重要性を調べた。その結果、Derlin-1をノックダウンした神経幹細胞では神経幹細胞が活性化状態から休眠状態に戻りにくくなることが明らかになった。また、RNA-seq解析の結果から新たにDerlin-1と関連して休眠状態の制御に関わる可能性のある因子としてシグナル伝達兼転写活性化因子Stat5bを同定した。