視床を用いた神経核形成メカニズムの多段階解析

利用丘脑对神经元核形成机制进行多步分析

• 批准号: 13J05561
• 负责人: 蛭子 はるか
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05561/
• 关键词: 脳・神経; 神経科学; 神経発生

脳神経系の細胞構築には、大脳皮質に代表される「層構造」と脳深部に存在する「神経核構造」の2つがあり、脳神経系の形成メカニズムの統合的理解にはこの両者の理解が必須である。従来、大脳皮質などを用いて層構造の形成メカニズムは集中的に解析されてきたが、神経核構造の形成メカニズムは不明な点が多かった。そこで、申請者は神経核構造に着目し、マウス視床をモデルとして神経核のパターン形成の分子メカニズムを解析してきた。具体的にはこれまでに、予定視床領域で転写因子Foxp2の発現量が前後軸方向に勾配を持つこと、また機能不全型のFoxp2を発現するFoxp2(R552H)ノックインマウス(以下ノックインマウスとする)を用いて、Foxp2が視床パターン形成および視床皮質軸索投射を制御することを示した。さらに、Foxp2を発現制御する上流分子を同定するために子宮内電気穿孔法を用いて、視床の外から分泌され視床パターン形成を制御するFGF8bの発現を操作した。FGF8bを過剰発現した結果Foxp2の発現は抑制されたことから、FGF8bはFoxp2の上流である可能性がある。平成27年度はまず、視床パターン形成におけるFoxp2の視床自律性について検討した。具体的には、子宮内電気穿孔法を用いてFoxp2 shRNAを視床に導入した結果、ノックインマウスで見られた視床パターン変化と同様の変化が観察された。すなわち、視床パターン形成は視床内のFoxp2が制御していることが示唆された。また、ノックインマウスで観察される視床パターンの変化がより早期の胎生期から生じているか検討するために、胎生14.5日齢のノックインマウスで視床亜核マーカーの発現分布を解析した結果、既に視床パターンは変化していた。このことは、胎生期よりノックインマウスの視床パターン形成における表現型は出現していることを示唆している。

颅神经系统中有两种类型的细胞构建：由大脑皮质代表的分层结构和深处存在于大脑深处的神经核结构，对两者的理解对于对颅神经系统形成机制的综合理解至关重要。过去，使用大脑皮层对分层结构形成的机理进行了深入分析，但是关于神经核结构形成的机理，有许多未知的方法。因此，申请人专注于神经核的结构，并使用小鼠丘脑作为模型分析了神经元模式形成的分子机制。具体而言，我们已经表明，在计划的丘脑区域中转录因子FOXP2的表达水平具有梯度的梯度，并且在foxp2（R552H）的敲入小鼠（以下称为敲门率）表达功能障碍FOXP2的thalamic thalamic thalamic thalamic thalamic模式和Thalamic thalamic模式。此外，使用子宫内电穿孔来识别调节FOXP2表达的上游分子，并操纵从丘脑外部分泌的FGF8B的表达并控制丘脑模式形成。 FGF8B的过表达抑制了FOXP2的表达，这可能是FOXP2的上游。在2015财年，我们首先检查了丘脑模式形成的FOXP2的丘脑自主权。具体而言，使用宫内电穿孔将FOXP2 shRNA引入丘脑，并观察到与敲入小鼠中看到的变化相同。也就是说，据建议，丘脑内的FOXP2受丘脑的调节。此外，为了确定敲入小鼠中丘脑模式的变化是否来自较早的胎儿阶段，我们分析了14.5天大的敲入小鼠中丘脑亚核标记的表达分布，并发现丘脑模式已经改变。这表明表型出现在胎儿敲入小鼠中丘脑模式的形成中。