視床の形成機構及び機能の研究-脊椎動物種間における遺伝子発現とその機能の比較解析

丘脑形成机制与功能研究——脊椎动物物种间基因表达及其功能的比较分析

• 批准号: 10J05650
• 负责人: 平野 明日香 (鈴木 明日香)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05650/
• 关键词: 間脳; ニワトリ; マウス; 発生; 種間比較; Fgf8; GeneChip解析; 胚; 視床上部; 発生生物学; 進化; 松果体; 遺伝子

脳の進化的差異が発生初期の遺伝子発現の違いにより生み出されるかどうかを解明するため、脊椎動物間の視床上部で異なる発現パターンを示す分泌性シグナル分子Fgf8について、マウス、ニワトリ胚間での比較解析を行った。東京工業大学岡田典弘教授との共同研究により、哺乳類特異的な間脳Fgf8のエンハンサーASO71ノックアウトマウスを入手し、解析に用いた。このマウスの間脳」Fgf8の発現パターンをニワトリのものと比較すると、間脳背側で高い相同性を示し(Nakanishi et al. 2012、研究成果)、マウス、ニワトリ間で視床上部の発現に差異の見られたWnt8bも、ニワトリ様の発現パターンを示す事が明らかになった(Nakanishi and Suzuki-Hirano et al., 投稿準備中)。一方、間脳Fgf8は視床発生に機能するが、異所的なFgf8の強制発現により時期依存的にその発生運命が変化すること、また異所的なFgf8への応答に対してマウス、ニワトリ間でそのタイミングに差があることから、発生中のマウス視床におけるFgf8の下流分子に着目した。まず、マウス視床へのFgf8強制発現を行い、Fgf8の下流で働く遺伝子をGeneChip解析を用いて同定した。さらに、Fgf8強制発現時の変化について、同定された遺伝子およびFgf8下流分子の発現パターンをGeneChip解析を用いて継時的に調べた。すると、Fgf8強制発現後の視床では、時期依存的なFgf8下流遺伝子の継時的発現変化が起こり、その結果、視床の発生運命が制御されることが示された(Suzuki-Hirano and Shimogori, "Temporal and spatial regulation of Fgf8 downstream genes is required for thalamus development', 投稿準備中)。

为了阐明大脑的进化差异是否是由于发育开头的基因表达差异而产生的，我们在分泌信号分子FGF8的小鼠和鸡胚胎之间进行了比较分析，该分泌信号分子FGF8在脊椎动物之间表现出不同的表达模式。与东京理工学院的冈田Norihiro教授合作，获得了哺乳动物特异性的双脑FGF8增强剂ASO71敲除小鼠，并用于分析。 When comparing the expression pattern of this mouse Fgf8 in the diencephalon with that of chickens, it showed high homology in the dorsal diencephalon (Nakanishi et al. 2012, research results), and it was revealed that Wnt8b, which had a difference in the expression of the superthalamus between mice and chickens, also exhibited a chicken-like expression pattern (Nakanishi and Suzuki-Hirano et al., currently准备帖子）。另一方面，双脑FGF8在丘脑发育中起作用，但是由于异位强迫表达FGF8而导致的时间依赖性方式发生了变化，而小鼠和鸡之间的时间差异是对异位FGF8反应的响应，因此，我们集中在fgf8 fgf8中的下游分子上，在发育中的小鼠thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalam thalamus the the fgf8。首先，FGF8被迫将FGF8表达到小鼠丘脑中，并使用Genechip分析鉴定了FGF8下游的基因。此外，使用Genechip分析对识别基因和下游FGF8分子的表达模式进行间歇性检查FGF8强迫表达的变化。这表明丘脑在FGF8的强迫表达之后是FGF8下游基因表达的时间变化，导致对丘脑的发育命运的调节（Suzuki-Hirano和Shimogori和Shimogori（Suzuki-Hirano and Shimogori），“ FGF8下游基因的时间和空间调节”是为了进行thalamus的porting seprition thalamus ports porting thalamus。

项目成果

Dynamic spatiotemporal gene expression in embryonic mouse dorsal thalamus

胚胎小鼠背侧丘脑的动态时空基因表达

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Computational Neuroscience
• 影响因子: 1.2
• 作者: Akiko Nakanishi;Naoki Kobayashi;Asuka Suzuki-Hirano;Hidenori Nishihara;Takeshi Sasaki;Mika Hirakawa;Kenta Sumiyama;Tomomi Shimogori;Norihiro Okada.;Asuka Suzuki-Hirano
• 通讯作者: Asuka Suzuki-Hirano

Comparative analysis of gene expression patterns in mouse and chick developing epithalamus

小鼠和鸡发育上丘脑基因表达模式的比较分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 鈴木-平野明日香;吉田彩;下郡智美
• 通讯作者: 下郡智美

Analysis of direct downstream genes of Fgf8 signaling in the developing mouse thalamus

发育中小鼠丘脑中 Fgf8 信号直接下游基因的分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Asuka Suzuki-Hirano;Tomomi Shimogori
• 通讯作者: Tomomi Shimogori

FGF8 acts as a classic diffusible morphogen to pattern the neocortex

• DOI: 10.1242/dev.055392
• 发表时间: 2010-10
• 期刊: Development
• 影响因子: 4.6
• 作者: R. Toyoda;S. Assimacopoulos;J. Wilcoxon;A. Taylor;Polina Feldman;Asuka Suzuki-Hirano;T. Shimogori;E. Grove

A SINE-derived element constitutes a unique modular enhancer for mammalian diencephalic Fgf8.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0043785
• 发表时间: 2012
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Nakanishi A;Kobayashi N;Suzuki-Hirano A;Nishihara H;Sasaki T;Hirakawa M;Sumiyama K;Shimogori T;Okada N
• 通讯作者: Okada N