三叉神経中脳路形成の分子機構

三叉神经中脑束形成的分子机制

基本信息

批准号：
12053203
负责人：
渡邉裕二
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku 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-12053203/
关键词：
軸索ガイダンス滑車神経中脳後脳境界 Sema3F

项目摘要

本研究では発生の過程で脳の領域化遺伝子がガイダンス分子を介して神経回路の初期形成にはたらくメカニズムを明らかにすることを目指している。これまで脳の領域化に働く遺伝子の1つであるSonic hegdehog(Shh)の中脳発生における機能を調べ、中脳腹側の細胞タイプを誘導して被蓋の領域化にはたらくことを明らかにした(Watanabe and Nakamura,2000)。この胚では、Shhの強制発現により多数の運動神経が異所的に形成される。その軸索走行を調べると、後脳では背側へ伸長する多数の軸索が見られたが、これらは中脳-後脳境界を通過した場合にのみ反対側に伸長していた。これは正常胚での滑車神経の軸索誘導パターンを反映していると考えられる。また移植操作により異所的な中脳-後脳境界を誘導すると、滑車神経は新たに形成された境界に伸長することがわかった。これらの結果は中脳-後脳境界に運動神経軸索に対するガイダンス機構が存在することを示している。そこで軸索ガイダンス分子として知られるSemaphorinの1つであるSema3F遺伝子をニワトリで新たに単離してその発現を調べると、滑車神経形成の時期に中脳-後脳境界において中脳側に発現することを見いだした。またSema3F分子の受容体であるNeuropilin2遺伝子は滑車神経核において発現することがわかった。実際に生体内にSema3F遺伝子全長を中脳-後脳境界で強制発現すると、滑車神経の軸索が反発された。このことから受容体Neuropilin2を発現する滑車神経は、その軸索伸張時にSema3Fによってガイドされる機構が示唆された。

在这项研究中，我们的目的是阐明大脑区域化基因在发育过程中通过引导分子在神经回路初始形成中发挥作用的机制。我们研究了 Sonic hegdehog (Shh) 的功能，该基因是中脑发育过程中在大脑区域化中发挥作用的基因之一，并揭示了它诱导中脑腹侧的细胞类型，并在被盖区域化中发挥作用。（渡边和中村，2000）。在这个胚胎中，Shh 的强制表达导致大量运动神经元的异位形成。当我们检查它们的轴突行程时，我们发现许多轴突在后脑中向背侧延伸，但这些轴突只有在穿过中脑-后脑边界时才延伸到对侧。这被认为反映了正常胚胎中滑车神经的轴突引导模式。此外，当移植引起异位中脑-后脑边界时，发现滑车神经延伸到新形成的边界。这些结果表明中脑-后脑边界处运动神经轴突的引导机制的存在。因此，我们在鸡中新分离出了Sema3F基因，它是被称为轴突引导分子的信号蛋白之一，并检测了其表达。我们发现，在滑车神经发生时，它在中脑-后脑边界的中脑侧表达。我找到了。此外，还发现 Neuropilin2 基因（Sema3F 分子的受体）在滑车核中表达。事实上，当全长Sema3F基因在体内中脑-后脑边界强制表达时，滑车神经轴突被排斥。这表明表达 Neuropilin2 受体的滑车神经在轴突延伸过程中受到 Sema3F 的引导。