ショウジョウバエ中枢ニューロンの性決定に果たす細胞間相互作用の役割の解明

阐明细胞间相互作用在果蝇中枢神经元性别决定中的作用

基本信息

批准号：
14J02877
负责人：
加藤貴大
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02877/
关键词：
fruitless transformer mAL ニューロン mcALa ニューロンショウジョウバエ性差 GAL4/UAS MARCM

项目摘要

本研究では、ニューロンの神経突起の形態的な性差の形成におけるニューロンを取り巻く「性環境」の果たす役割に着目して解析を進めた。平成27年度においては、前年度に引き続き、ニューロンが雌の投射様式を獲得するために周囲に「雌の環境」が必要である可能性を検討した。そのために周囲の脳細胞はそのままに、雌に性転換した状態にあたる、fruitless (fru)の機能を喪失した細胞クローンを雄の脳内にモザイク法によって作出する実験を行った。この雌に性転換された mcALa ニューロンの神経突起形態について詳細な観察を行ったところ、雄特異的な突起の形成は認められなかった。これは、周囲の細胞が雄のままであるならば、細胞クローンのみを雌化した場合でも、雄型の形態を維持しているという当初の予想に反する結果であった。同時に、この結果から、mcALa ニューロンの雄特異的な神経突起の形成には、mcALa ニューロン自身で Fruが発現することが必要とされることが示唆された。これらの作業と並行して、引き続き細胞間相互作用に関与する脳細胞の解明を行った。脳細胞の解明においては、モザイク法によりtransformer (tra)の機能を雌の少数の脳細胞で喪失させることにより、その細胞だけを雄に性転換させた。これまでの実験においては、mcALa, mAL ニューロンといった個々のニューロンの形態に着目していたが、本年度では、一部のニューロン集団を雄化した際にそれに呼応してmcALa 及びmAL ニューロンに雄特有の突起が形成されるかどうかということに重点をおいて解析を進めた。その結果、mcALa ニューロンが他の fruitless(fru) 発現ニューロンと同時に雄化された場合に、不完全な形態ではあるものの雄特異的な神経突起を形成することがあった。

在本研究中，我们重点分析了神经元周围的“性环境”在神经元神经突形态性别差异形成中的作用。 2015财年，继前一年的基础上，我们研究了神经元需要“女性环境”才能获得女性投射模式的可能性。为此，我们进行了一项实验，使用马赛克方法在男性大脑中创建了失去无果（fru）功能（对应于女性变性状态）的细胞克隆，同时保持周围脑细胞完好无损。对这些雌性转化的 mcALa 神经元的神经突形态的详细观察表明，没有雄性特异性的神经突形成。这与最初的预测相反，即如果周围的细胞保持雄性，即使只有细胞克隆女性化，它也会保持其雄性形态。同时，这些结果表明 mcALa 神经元中男性特异性神经突的形成需要 mcALa 神经元本身中的 Fru 表达。在这些努力的同时，我们继续阐明参与细胞间相互作用的脑细胞。为了阐明脑细胞，我们使用镶嵌方法使少数女性脑细胞失去了变压器（tra）功能，从而仅使这些细胞发生性别转变为男性。在之前的实验中，我们关注的是 mcALa 和 mAL 神经元等单个神经元的形态，但今年，当我们将一些神经元群体男性化时，我们创建了男性特异性的 mcALa 和 mAL 神经元作为响应的分析重点。形成了突起。因此，当 mcALa 神经元与其他表达无果（fru）的神经元同时雄性化时，它们有时会形成雄性特有的神经突，尽管形态不完整。