神経上皮細胞の細胞周期および運動性の制御におけるPax6の役割

Pax6在控制神经上皮细胞细胞周期和运动中的作用

基本信息

批准号：
17700300
负责人：
高橋将文
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

神経細胞(ニューロン)やグリア細胞を生み出す神経幹細胞として機能する神経上皮細胞は、細胞周期に依存した核運動を行なう極性細胞であるが、細胞周期や核運動を統合する機構や形態を維持する制御機構については未だ不明の点が多い。本研究課題では、Pax6変異ラット胚における神経上皮細胞の挙動のイメージング解析を行ない、神経上皮細胞の細胞周期および運動性の制御におけるPax6遺伝子の役割を明らかにすることを目的としている。18年度は、まず前年度に確立したラット胚脊髄神経管のスライス培養とレーザー顕微鏡を用いた細胞の挙動のイメージング法(Takahashi and Osumi,2007)により、Pax6変異ホモ胚神経上皮細胞の挙動を解析した。ニューロン産生からアストロサイト産生の移行期の神経上皮細胞を蛍光タンパク質により標識し、5分間隔での経時観察を行った。Pax6変異ホモ胚の後期神経上皮細胞では、前年度に野生型胚において解析した神経上皮細胞の細かいスパイク様の構造の数がやや増加しており、神経上皮細胞の微細構造に変化が生じていると考えられた。また前年の解析からPax6変異胚神経上皮細胞内において、分子の輸送や局在化に変化があることが示唆されていたことから、Pax6変異胚神経上皮細胞において、細胞骨格タンパク質および細胞骨格の制御に関わる因子の発現を解析した。Nestinやα-tubulin, Kinesin, β-catenin,δ-cateninの発現様式は野生型と比較して変化は見られなかったが、微小管形成に関与することが報告されているS100βの発現が神経上皮細胞の基底膜側末端で認められなかった。以上のことから、Pax6は神経上皮細胞の形態や細胞内輸送などを何らかの方法で制御しており、増殖および分化における神経上皮細胞の維持に重要な因子であることが示唆された。

神经上皮细胞充当产生神经元和神经胶质细胞的神经干细胞，是执行取决于细胞周期的核运动的极性细胞，但仍然有许多未知的关于维持整合细胞周期和核运动的机制和形态的机制。该研究主题旨在分析神经上皮细胞在PAX6突变大鼠胚胎中的行为，并阐明PAX6基因在调节细胞周期和神经上皮细胞运动性中的作用。在2018年，我们首先使用了上一年建立的大鼠胚胎脊柱神经管的切片培养PAX6突变型脑囊性神经上皮细胞的行为，并使用激光显微镜对细胞行为进行了成像（Takahashi和Osumi，2007年）。神经元产生和星形胶质细胞产生之间过渡期的神经上皮细胞用荧光蛋白标记，并以5分钟的间隔观察到。在PAX6突变体同晶的晚期神经上皮细胞中，上一年中野生型胚胎中分析的神经上皮细胞的细胞样细胞的数量略有增加，并且人们认为在神经上皮细胞的微结构中发生了变化。此外，上一年的分析表明，在PAX6突变体胚胎神经上皮细胞中分子的转运和定位发生了变化，在PAX6突变型神经胶片施加剂中分析了细胞骨架细胞的细胞骨架蛋白的表达以及涉及细胞骨架细胞的因子的表达。尽管与野生型相比，巢蛋白，α-微管蛋白，动力蛋白，β-catenin和δ-catenin的表达模式与野生型相比没有改变，但在据报道是与微管形成有关的S100β的表达，但在神经上皮细胞的基底膜末端没有观察到与微管形成有关。从以上，已经提出PAX6以某种方式调节神经上皮细胞的形态和细胞内转运，并且是维持神经上皮细胞在增殖和分化过程中的重要因素。