マウス脳発生期における海馬CA1錐体細胞の移動制御要因の解明

小鼠大脑发育过程中控制海马CA1锥体细胞迁移的因素的阐明

• 批准号: 20K07251
• 负责人: 北澤 彩子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine (2022)Keio University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07251/
• 关键词: 海馬CA1錐体細胞; 大脳新皮質錐体細胞; 細胞移動; 細胞移植; 子宮内胎仔脳電気穿孔法; マイクロアレイ; Cux遺伝子; 子宮内胎児脳電気穿孔法; 放射状グリア線維; スライス培養; ピューロマイシン; クライミングモード; 異所移植

脳発生時、マウス海馬CA1錐体細胞（以下、CA1細胞と表記）は目的の場所まで移動するが、令和４年度は、その移動様式である“クライミングモード”の機構を特徴付ける要因を明らかにすることを目的とした。昨年度得られた放射状グリア線維のスライス培養方法を用いて、移動する錐体細胞の周囲の環境を排除し移動様式の変化を検討した結果、周囲の環境が変化しても、CA1細胞はクライミングモードの形態で移動した。また、大脳新皮質錐体細胞に対しても同様の培養方法を検討した結果、移動様式（ロコモーションモード）の形態に変化は見られなかった。さらに、CA1細胞を大脳新皮質領域へ移植した場合においても、ロコモーションモードの形態に変化せず正常に移動しなかった。つまり、既存の環境が存在しなくとも錐体細胞は本来移動する場所で移動する際の形態を維持することから、移動様式は細胞自身に要因があることが示唆された。次に、大脳新皮質とCA1細胞をマイクロアレイ分析した結果、転写因子として知られているCuxが、両者の間で最も発現量に差があることが明らかになった。そこで、Cux遺伝子のKDプラスミドを作成し、発現量が大きい大脳新皮質錐体細胞へ子宮内胎仔脳電気穿孔法により導入した結果、多くの錐体細胞は途中で移動が停止し、突起を複雑に伸長する形態へ変化した。対して、Cux遺伝子の過剰発現プラスミドをCA1細胞へ導入した場合、多くのCA1細胞が先導突起を細長く伸ばした形態に変化することを見出した。さらにCux遺伝子を過剰発現させたCA1細胞を、大脳新皮質領域へ移植した結果、一部の細胞の中には、ロコモーションモードに似た形態で移動する細胞が観察された。以上の結果、令和４年度は、海馬CA1錐体細胞の移動様式が周囲の環境に左右されないこと、また、その要因としてCux遺伝子が関係していることを明らかにした。

在大脑发育过程中，小鼠海马CA1锥体细胞（以下称为CA1细胞）移至所需位置，但在2022年，目的是阐明表征“攀爬模式”机制的因素，即运动模式。使用去年获得的径向神经胶质纤维的切片培养方法，我们排除了迁移锥体细胞的周围环境，并检查了迁移样式的变化。即使周围环境发生变化，CA1细胞也以攀爬模式的形式迁移。此外，由于新皮层锥体细胞的类似培养方法，在运动的形态（运动模式）中未发现变化。此外，即使将CA1细胞植入新皮质区域，它们也没有变为运动模式的形态，也没有正常迁移。换句话说，即使没有现有环境，锥体细胞在最初迁移的位置迁移时仍保持其形态，这表明细胞本身是迁移模式的原因。接下来，对新皮层和CA1细胞的微阵列分析表明，CUX被称为转录因子，在两者之间的表达水平差异最大。因此，创建了Cux基因的KD质粒，并通过子宫内胎儿脑电穿孔引入具有较大表达水平的新皮层锥体细胞，许多锥体细胞停止沿途移动，导致复杂的突起延伸。另一方面，发现将Cux基因的过表达质粒引入CA1细胞时，许多CA1细胞转化为具有延长的铅突起的形态。此外，将过表达Cux基因的CA1细胞移植到大脑新皮层区域的新皮层区域，并且观察到一些类似于运动模式的形式迁移的细胞。上述结果是，在2022年，海马CA1锥体细胞的迁移模式不受周围环境的影响，并且Cux基因涉及一个因素。

项目成果

Researchmap

研究地图

発生段階における虚血等による脳傷害が脳の発達に与える影響の解析” (oral, invited)

发育阶段缺血性脑损伤对大脑发育的影响分析”（口头，特邀）

• 发表时间: 2020
• 作者: 久保健一郎;出口貴美子;吉永怜史;野々村美康;大島鴻太;高杉聡;北澤彩子;井上健;仲嶋一範
• 通讯作者: 仲嶋一範

Analyses of migration profiles of the claustral neurons during mouse development

小鼠发育过程中幽闭神经元迁移谱的分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 大島鴻太;吉永怜史;北澤彩子;仲嶋一範;久保健一郎
• 通讯作者: 久保健一郎

マウス大脳新皮質錐体細胞との比較による海馬CA1錐体細胞の移動制御要因の解明

通过与小鼠新皮质锥体细胞的比较阐明控制海马 CA1 锥体细胞迁移的因素

• 发表时间: 2020
• 作者: 北澤彩子;大石康二;吉永怜史;シンミンギョン;林周宏;久保健一郎;仲嶋一範
• 通讯作者: 仲嶋一範

東京慈恵会医科大学医学部 解剖学講座

东京慈惠大学医学部解剖学系