樹状突起から軸索への変換の機構

从树突到轴突的转化机制

基本信息

批准号：
12031203
负责人：
林謙介
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12031203/
关键词：
神経細胞細胞極性突起形成タイムラプス

项目摘要

神経細胞はその発生過程において様々な様式の細胞極性(神経上皮、非対称分裂、遊走、突起の極性化)を顕わすので、極性形成を研究する上で特に興味深い材料である。本研究では培養条件下において神経細胞の極性が逆転する現象を解析した。複数生じた神経突起のうち1本が軸索となり他が樹状突起となる現象は神経細胞の最終的な極性形成である。Bankerらは胎児期の海馬細胞を培養し、再生してきた軸索を切断すると他の樹状突起になるはずの突起のうちの1本が軸索に変換することを観察し、神経細胞の極性が突起再生の初期には逆転可能であると報告している。しかし、彼らの研究はあくまでin vitroで再生してきた未熟な突起に関するものであり、生体内で確立された極性が逆転しうるかどうかを見たものではない。出生直後の大脳皮質ではほとんどの細胞がすでに樹状突起と軸索を分化させ、明らかな極性を持っている。これを十分な酵素処理によって単離すると、太くて長い樹状突起を有する神経細胞を得ることができる。この細胞を低密度で培養すると、約8割の細胞で樹状突起が活発に伸長して軸索に変換した。もともと樹状突起であった部分も、tau1抗体(軸索マーカー)陽性となり、MAP2(樹状突起マーカー)陰性となった。また、このように樹状突起から軸索が生じる場合には、樹状突起以外から軸索が生じる場合に比べてより長い時間がかかっていた。この結果は、発生中の神経細胞の細胞極性は体外に単離されることによって失われ、培養中に再形成されることを示している。

神经元在发育过程中表现出各种细胞极性（神经上皮，不对称分裂，迁移，突起极化）的方式，使其成为研究极化的特别有趣的材料。在这项研究中，我们分析了培养条件下神经元极性逆转的现象。一个多个神经突变为轴突而另一个变成树突的现象是神经元的最终极性形成。银行家及其同事培养的胎儿海马细胞，并观察到，切割轴突时，应变成树突的突起之一会变成轴突，并报告说，在过程再生开始时，神经元的极性可以逆转。但是，他们的研究仅仅是关于在体外再生的未成熟突起，并且不考虑是否可以逆转体内建立的极性。在脑皮质中，大多数细胞已经分化了树突和轴突，具有明显的极性。当通过充分的酶处理来分离这种情况时，可以获得长而厚的树突的神经元。当这些细胞以低密度培养时，大约80％的细胞积极地扩展了树突并将其转换为轴突。最初是树突的部分也对Tau1抗体（轴突标记）和MAP2（树突状标记）呈阳性。此外，当轴突源自树突时，它花费的时间比轴突更长。该结果表明，发育神经元的细胞极性通过体外分离而丧失，并且在培养过程中被重塑。