視床神経核形成における位置特異的な細胞形質の決定機構の解明

阐明丘脑核形成中位置特异性细胞特征的决定机制

基本信息

批准号：
10780470
负责人：
嶋村健児
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780470/
关键词：
神経発生視床神経核領域特異性シグナル分子パターン形成

项目摘要

脊椎動物の間脳領域に位置する視床では、多数の神経細胞が神経核とよばれる組織構築をとって存在している。これらの神経核では、同じ特性を持つ神経細胞が集合体を形成し、性質の異なる神経細胞の集合体から分離して存在している。本研究では、このような視床の各神経核の個性がどのようなメカニズムによって決定されているかを解き明かすことを目的としている。本年度は、視床核形成の早期から視床核特異的に発現する分子マーカーを検索した。その結果、4種類の転写制御因子に注目し、これらの発現がどのように制御されるか、また、視床核決定におけるこれらの役割について検討を行った。まず、視床原基の神経上皮細胞の区画を単離し、各視床神経核マーカーの発現が位置特異的に起こることを、in vivo、およびin vitroで明らかにした。この結果から、少なくとも神経細胞が分化する以前に、視床原基に内在するしくみによって、各視床神経細胞の個性が規定されていることが示唆された。次に、このような内在性のしくみを明らかにするために、視床原基の前方境界に発現する分泌シグナル分子であるSonic Hedgehog(SHH)に注目し、この役割について検討した。SHHを異所的に発現させると、異所性の視床神経核マーカーの発現が観察された。また、抗体によってSHHの機能を阻害すると、各視床神経核マーカーの発現が抑制されることがわかった。さらに、これらの転写因子を異所的に発現させたところ、相補的な発現を示すものの発現が抑制されることがわかった。これらの結果から、視床原基の辺縁に発現するシグナル分子が、視床原基の神経上皮細胞をパターン化し、その結果発現誘導される特異的転写因子の相互作用によって、各視床神経細胞が位置特異的に産生されることが示唆された。

在位于脊椎动物间脑区域的丘脑中，大量神经元存在于称为神经元核的有组织结构中。在这些神经核中，具有相同特性的神经元形成聚集体，并与具有不同特性的神经元聚集体分开存在。本研究的目的是阐明丘脑中每个神经元核的个体性被决定的机制。今年，我们从丘脑核形成的早期阶段开始寻找丘脑核中特异性表达的分子标记。因此，我们重点研究了四种类型的转录调节因子，并研究了它们的表达是如何调节的以及它们在确定丘脑核中的作用。首先，我们分离了丘脑原基的神经上皮细胞区室，并在体内和体外证明了每个丘脑核标记物的表达以位置特异性方式发生。这些结果表明，每个丘脑神经元的个体性是由丘脑原基固有的机制决定的，至少在神经元分化之前是这样。接下来，为了阐明这种内源性机制，我们关注丘脑原基前缘表达的分泌信号分子Sonic Hedgehog (SHH)，并研究其作用。当SHH异位表达时，观察到异位丘脑核标志物表达。此外，发现用抗体抑制SHH的功能会抑制每种丘脑核标志物的表达。此外，当这些转录因子异位表达时，发现虽然它们表现出互补表达，但表达受到抑制。这些结果表明，在丘脑原基边缘表达的信号分子模式化了丘脑原基的神经上皮细胞，因此，诱导表达每个丘脑神经元的特定转录因子的相互作用决定了其位置。专门制作的。