層特異的な視床皮質投射形成を担う細胞表面・細胞外マトリックス分子の解析

分析负责形成层特异性丘脑皮质投射的细胞表面和细胞外基质分子

基本信息

批准号：
15029233
负责人：
山本亘彦
金额：
$ 4.42万
依托单位：
Osaka University
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳皮質は6層からなる細胞構築を持ち、神経回路はこの層構造に基づいて形成される。本研究では、その回路形成を担う細胞表面分子や細胞外マトリックス分子を同定し、その形態的あるいは機能的意義を解析することを目指した。これまでに層特異的な遺伝子探索を行うための方法として、(1)サブトラクションcDNAライブラリーからの探索による解析と(2)モノクローナル抗体法を用いる探索法を並行して進めてきた。その結果、次のような結果を得た。(1)ネトリン受容体ファミリーの新規メンバーunc5h4が発達期の大脳皮質4層細胞にに特異的に発現することを昨年度に示したが、さらに大脳での領域特異性について調べたところ、視覚野や体性感覚野などの感覚性の視床から入力を受ける皮質領域の4層で強く発現することがわかった。さらにその細胞外ドメインのタンパク質を塗布した培養皿上で視床ニューロンを培養したところ,細胞体や軸索が集合する傾向にあることが見出された。(2)6C9抗体は発生期の視床-皮質問の投射経路に強い染色性を示すものであった。昨年度の研究から、この抗体が認識する抗原はT-cadherin(CD13)と呼ばれるカドヘリンファミリーに属する膜タンパクであることが判明し、また皮質下位神経核投射に関わる5層細胞や視床に特異的に発現することが明らかになった。その機能を明らかにするために、in utero electroporation法によってT-cadの過剰発現を行ったところ、皮質の細胞移動や軸索の投射軸索異常が生じた。

大脑皮层具有由六层组成的细胞结构，神经回路是基于这种分层结构形成的。在本研究中，我们的目的是鉴定负责形成该回路的细胞表面分子和细胞外基质分子，并分析它们的形态和功能意义。到目前为止，我们一直在进行层特异性基因搜索，同时进行（1）通过从消减的 cDNA 文库中搜索进行分析和（2）使用单克隆抗体方法进行搜索的分析。结果，获得了以下结果。（1）去年，我们证明了netrin受体家族的新成员unc5h4在发育中的大脑皮层第4层细胞中特异性表达，但当我们进一步研究其在大脑中的区域特异性时，我们发现它特异地在发育中的大脑皮层第 4 层的细胞中表达。研究发现，它在接收来自感觉丘脑的输入的皮层区域（例如体感皮层）中强烈表达。此外，当丘脑神经元在涂有细胞外结构域蛋白的培养皿上培养时，发现细胞体和轴突趋于聚集。 (2)6C9抗体在发育时期的丘脑-皮肤投射通路中表现出强染色。去年的研究表明，这种抗体识别的抗原是一种属于钙粘蛋白家族的膜蛋白，称为 T-钙粘蛋白 (CD13)，它专门针对参与皮质下核投射的第 5 层细胞和丘脑。清楚这种现象的发生。为了阐明其功能，我们通过子宫内电穿孔过度表达 T-cad，导致皮质细胞迁移和轴突投射异常。