発生過程における神経回路網形成に関与する機能分子の樹立神経幹細胞株を用いた解析

使用已建立的神经干细胞系分析发育过程中参与神经网络形成的功能分子

基本信息

批准号：
08271225
负责人：
中福雅人
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271225/
关键词：
神経発生幹細胞ニューロン転写因子ホメオボックス遺伝子

项目摘要

脳における選択的な神経回路網形成は、発生期における神経細胞の領域特異的な形態的・機能的分化をその基礎とする。最近になってこの過程に関与する分子の候補として、脳の特定の領域に限局した発現パターンを有する領域特異的遺伝子が多数同定されてきた。本研究は、発達過程における神経回路網形成の分子機構を領域特異的遺伝子の解析を通じて明らかにすることを目的とした。未分化神経上皮組織に存在する神経幹細胞における領域特異的遺伝子群の発現制御機構を明らかにするため、試験管内解析系を確立した。その結果、生体脳において見られるこれら遺伝子の特異的発現は、細胞を試験管内で培養した際にも維持されることが明らかになった。また、神経系の背腹軸の決定に必須の機能を果たすシグナル分子であるSonic Hedgehogの存在下に神経幹細胞を培養すると、腹側領域に特異的なIslet-1,Nkx-2.1,Nkx-2.2遺伝子が、個々の細胞ごとに異なるパターンで発現誘導された。以上の結果より、脳の領域特異性を制御する遺伝子群の発現は、分化したニューロン・グリアの出現以前に、その前駆細胞である神経幹細胞のレベルで極めて厳密に制御されており、この制御機構は発生期における脳の複雑な形態形成の遺伝的制御の基盤をなしているものと考えられた。

大脑中的选择性神经网络形成基于新生阶段的神经元的区域特异性形态和功能分化。最近，许多具有局限于大脑特定区域的表达模式的区域特异性基因已被确定为参与此过程的候选分子。这项研究旨在通过分析区域特异性基因来阐明在开发过程中神经网络形成的分子机制。为了阐明存在于未分化的神经上皮组织中的神经干细胞中区域特异性基因组表达控制的机理，建立了一个体外分析系统。结果，揭示了这些基因在生物大脑中看到的特定表达，即使在体外培养细胞时也可以保持。此外，当神经干细胞在存在声音刺猬的情况下培养神经干细胞时，这是一种信号分子，这对于确定神经系统的背腹轴的功能至关重要，在不同模式中诱导了对腹侧区域特有的胰岛1，NKX-2.1和NKX-2.1和NKX-2.2基因的表达。基于上述结果，人们认为调节大脑区域特异性的基因表达在神经干细胞的水平上非常严格控制，这些神经干细胞是其祖细胞，在分化神经元神经胶质神经胶质的出现之前，这种调节机制构成了新生阶段中复杂脑形成的遗传控制的基础。