特徴的なバレルを持つマウスを用いた大脳皮質の発達メカニズム

独特桶状小鼠大脑皮层发育机制

基本信息

批准号：
21J15115
负责人：
木村(中嶋) ちえみ
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マウスのヒゲからの体性感覚情報は、脳幹、視床を経由し大脳皮質に至る。脳幹vPrV、視床VPM、大脳皮質第4層ではそれぞれバレレット、バレロイド、バレルと呼ばれるヒゲ関連パターンが存在し、これらは生後1週間に形成される。本研究では体性感覚神経回路形成における脳幹NMDA受容体の役割の解明を目的とした。脳幹特異的にNMDA受容体必須サブユニットNR1を欠損させた脳幹NR1欠損マウスを2系統作製し、脳幹vPrVニューロンの大部分でNR1が欠損している脳幹NR1欠損KHマウスでは、バレレット、バレロイド、バレルが形成されないと見出した。一方、一部のvPrVニューロンでNR1が残存している脳幹NR1欠損Kマウスの表現型を解析した結果、バレレットは存在しないがバレロイドとバレルは存在していた。バレレットをテンプレートにバレロイドやバレルが形成されると考えられているため脳幹NR1欠損Kマウスの表現型は予想外だった。そこで脳幹NR1欠損Kマウスの詳細な解析を行った結果、バレレットは形成されないがバレルは形成されると確認できた。このマウスのバレル形成に視床NMDA受容体が関与していると考え、脳幹・視床NR1欠損KSマウスを作製し解析したところバレルが消失していた。まとめると、本研究では脳幹NR1欠損KHマウスでヒゲ関連パターンが形成されないことを見出し、脳幹NMDA受容体は脳幹、視床、大脳皮質の神経回路形成に重要だと明らかにした。一方、脳幹NR1欠損Kマウスでバレレットは形成されないがバレルは形成されることを見出し、大脳皮質の神経回路は脳幹のテンプレートをそのまま反映して形成されるのではなく、テンプレートを再編成して形成されると明らかにした。さらに脳幹・視床NR1欠損KSマウスでバレルが消失したことから、視床NMDA受容体が脳幹NR1欠損Kマウスのバレル再構築に貢献している可能性を示した。

来自小鼠胡须的体感信息通过脑干和丘脑达到大脑皮层。脑干VPRV，丘脑VPM和大脑皮层第4层的模式分别称为vallets，velles和枪管，它们在出生后一周形成。这项研究旨在阐明脑干NMDA受体在形成体感神经回路中的作用。产生了两只脑干NR1缺乏小鼠，这些小鼠在NMDA受体必需的亚基NR1中特异性缺陷，发现在大多数脑部VPRV神经元中NR1中缺乏NR1的NR1缺陷型KH小鼠中，Vallets，veleroids和Barrels并未形成。另一方面，分析了脑干NR1缺陷k小鼠的表型，其中NR1仍在某些VPRV神经元中，表明没有瓦尔特尔，但没有瓦洛斯和枪管。脑干NR1缺陷k小鼠的表型是出乎意料的，因为人们认为门叶和枪管将以代客为模板形成。因此，对脑干NR1缺陷k小鼠的详细分析表明，没有形成桶，但没有形成桶。丘脑NMDA受体被认为与小鼠的桶形成有关，当制备并分析脑干和丘脑NR1缺乏的KS小鼠时，枪管消失了。总而言之，这项研究发现，在脑干NR1缺陷型KH小鼠中没有形成与胡须相关的模式，这表明脑干NMDA受体对于脑干，丘脑和脑皮质的神经回路形成很重要。另一方面，我们发现在脑干NR1缺乏的K小鼠中没有形成vallet，但是枪管是形成的，并揭示了大脑皮层中的神经回路是通过重新组织模板而不是简单地反映脑干模板而形成的。此外，枪管在脑干和丘脑NR1缺陷型KS小鼠中消失，表明丘脑NMDA受体可能有助于脑干NR1缺陷型K小鼠的桶重建。