小脳求心性投射の形成と安定化の分子機構

小脑传入投射形成和稳定的分子机制

基本信息

批准号：
07279244
负责人：
湯浅茂樹
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

小脳求心性回路形成の分子機構を明らかにするため、小脳皮質形成においてプルキンエ細胞の配列の位置情報を呈示すると考えられるBergmannグリアの発生機構の解析を行なった。さらに、求心性投射の標的であるプルキンエ細胞の帯状分化の機構を解明するため、プルキンエ細胞の正常分化過程ならびに小脳皮質の遺伝的形成障害を示すリーラーミュータントマウスにおけるプルキンエ細胞-アストログリアの細胞間相互作用について検討した。1.Bergmannグリアの発生機構:細胞外基質接着因子tenascinが胎生期放射状グリアならびに幼若アストログリアに発現することから、tenascin遺伝子発現を早期の指標としてin situ hybridization、免疫組織化学により小脳Bergmannグリアの発生を形態学的に検討した。tenascin免疫陽性の胎生期放射状グリアはプルキンエ細胞の皮質への移動をガイドしたのち突起を短縮した。そして、tenascin遺伝子を発現した細胞体は皮質へと放射状に移動しプルキンエ細胞層に配列した。これらの細胞は生後、アストログリアマーカーであるglial fibrillary acidic protein(GFAP)陽性のBergmannグリアに分化した。2.プルキンエ細胞の帯状分化:プルキンエ細胞マーカーとしてL7遺伝子発現を指標としてin situ hybridizationにより正常分化過程を検討すると、プルキンエ細胞が移動中である胎生15日にすでに帯状分化が認められ、皮質に配列後も帯状の発現様式を示した。また、生後小脳外顆粒層では転写因子rhombotin遺伝子の帯状発現が認められた。リーラーミュータントの生後小脳では、L7遺伝子を発現したプルキンエ細胞は皮質下に帯状の集塊を形成し、tenascin遺伝子を発現したBergmannグリアは皮質に分布して形成異常を示していた。また、アストログリアはプルキンエ細胞塊の内側のものが占める領域ではGFAP陽性を示したが、外側塊の領域ではGFAP陽性であった。以上の所見から、Bergmannグリアは小脳発生において放射状グリアに起源を有し、プルキンエ細胞の皮質への配列過程の制御に関与するとともに、プルキンエ細胞の帯状分化とアストログリア分化に相関のあることが明らかになった。

为了阐明小脑传入回路形成的分子机制，我们分析了伯格曼胶质细胞的发育机制，该胶质细胞被认为在小脑皮质形成过程中提供了浦肯野细胞阵列的位置信息。此外，为了阐明作为传入投射目标的浦肯野细胞的区域分化机制，我们研究了 reeler 突变小鼠中浦肯野细胞的正常分化过程以及浦肯野细胞与星形胶质细胞之间的相互作用，这些小鼠表现出遗传受损的星形胶质细胞形成研究了小脑皮质的影响。 1.伯格曼胶质细胞的发育机制：细胞外基质粘附因子腱生蛋白在胚胎放射状胶质细胞和未成熟的星形胶质细胞中表达，因此，用腱蛋白基因表达作为早期指标，通过原位杂交和免疫组织化学研究小脑伯格曼胶质细胞的发育。进行形态学检查。生腱蛋白免疫阳性的胚胎放射状胶质细胞引导浦肯野细胞迁移至皮质并缩短其过程。然后表达生腱蛋白基因的细胞体径向迁移到皮质并排列在浦肯野细胞层中。出生后，这些细胞分化为星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白（GFAP）呈阳性的伯格曼胶质细胞。 2.浦肯野细胞的带状分化：当使用L7基因表达作为浦肯野细胞标记的指示剂通过原位杂交检查正常分化过程时，在胚胎第15天，当浦肯野细胞迁移时，已经观察到带状分化，并且在它们排列在皮层之后，还观察到了带状的表达模式。此外，在出生后小脑的外核层中观察到转录因子菱形蛋白基因的带状表达。 Leeler突变体出生后的小脑中，表达L7基因的浦肯野细胞在皮质下形成带状簇，表达腱生蛋白基因的伯格曼胶质细胞分布在皮质中并表现出发育不良。此外，星形胶质细胞在内部浦肯野细胞簇占据的区域显示 GFAP 阳性，但在外部簇区域显示 GFAP 阳性。从以上发现可以清楚地看出，伯格曼胶质细胞起源于小脑发育过程中的放射状胶质细胞，参与控制浦肯野细胞向皮质的排列过程，并且与浦肯野细胞的区带分化和星形胶质细胞分化相关。