前頭前野を中心とする哺乳類大脳皮質の形成過程ならびにその進化の解明

以前额叶皮层为中心阐明哺乳动物大脑皮层的形成过程和进化

基本信息

批准号：
17J05365
负责人：
吉永怜史
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

異なる領域のニューロン移動を同一脳で比較する方法として、最近主にリボ核酸・シークエンスで使用され始めたフラッシュ・タグ法を若干改変した方法でニューロン移動をトレースする研究を包括的に行った。大脳皮質発生において、ニューロンは脳の深部で誕生し脳表面に向かってどの領野でも同じように移動していくという、従来研究者に共有されていたスキームを覆す明瞭な細胞移動の領域毎の違いがあることを昨年までに見いだしていたが、これは胎児期のニューロン産生期のうち、ある一時期で明瞭で、他の時期では目立たないことを明確にした。また、背外側では前方ほど脳表面に早く到達するが、背内側では前方ほど遅く到達する結果、(内側)前頭前野のレベルとそれより後方のレベルでは領域差の程度に差があることもわかった。領域差が将来のニューロンは誕生時期ごとに異なる層に移動し異なるニューロンに分化することを考え合わせると、ニューロン移動の領域差に明瞭な違いには重要な発生学的意義ないし初期回路形成上の必要性があることを示唆している。また、皮質形成の最初期に誕生するニューロンのうち、サブプレートと呼ばれる細胞集団が明瞭な細胞層を皮質板の下に形成する様子や皮質板との関係についてつぶさに観察している。従来、プレプレートと呼ばれる皮質形成最初期に一時的に出現する構造の中に皮質板ニューロンが移動してきて細胞密度の高い皮質番を形成し始めることで他動的にサブプレート層が形成されると一般に理解されてきたが、そう単純ではなさそうである。サブプレート細胞はヒトの神経病理学で精神神経疾患との関連が指摘されている。サブプレート特異的に発現する遺伝子は精神神経疾患のリスク遺伝子を多く含むことも知られており、この現象は精神神経疾患の病態の背後にある重要な現象である可能性があるため、これを精力的に解析している。

我们已经使用略微修改的闪光标记方法进行了一项全面的研究，以追踪神经元迁移，最近开始主要用于核糖核酸序列，以比较同一大脑中不同区域的神经元迁移。在脑皮质发育中，神经元在大脑深处出生，并以相同的方式朝着任何区域的大脑表面迁移，这在每个细胞迁移的每个区域中都是一种明显的变化，可以推翻研究人员以前共享的方案。这清楚地表明，这在神经元产生的胎儿阶段的某个时刻很明显，在另一个时期并不明显。我们还发现，虽然前部向前方向较早到达脑表面，但前方向沿背侧方向较早到达，但结果是（内侧）前额叶皮层和后端方向之间区域差的程度差异。考虑到未来的神经元在每个出生时迁移到不同层，并分化为不同的神经元，这表明神经元迁移的明显差异具有重要的发育意义或对初始电路形成的需求。此外，在皮质形成最早出生的神经元中，我们仔细观察了一个称为子板的细胞种群如何形成皮质板下方的透明细胞层及其与皮质板的关系。人们普遍认为，皮质板神经元迁移成一种结构，该结构暂时出现在称为Preplates的皮质形成的早期阶段，并开始形成高细胞密度的皮质数，从而导致子板层的被动形成，但似乎并不是那么简单。亚板细胞已与人类神经病理学中的神经精神疾病有关。还知道在子板中专门表达的基因包含许多用于神经精神疾病的风险基因，而这种现象可能是神经精神疾病病理学背后的重要现象，因此我们正在积极分析这一点。