アストロサイト数の制御メカニズムの解明と脳回形成におけるその役割

阐明星形胶质细胞数量的控制机制及其在脑回形成中的作用

基本信息

批准号：
21K19307
负责人：
新明洋平
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19307/
关键词：
フェレット大脳進化アストロサイト大脳皮質脳回

项目摘要

ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質は特に発達しており、発達期にその組織構築がダイナミックに変化しシワ（脳回）を形成する。この進化の過程で大脳内の神経細胞とグリア細胞の数が増大したことは自明であるが、神経細胞よりもグリア細胞の一種であるアストロサイトがより顕著に増加したことは注目すべき事実である。実際、アストロサイトは脳内で最も多く存在する細胞で、血液脳関門の形成、細胞外環境の恒常性維持、神経伝達物質の取り込みなど数多くの重要な役割を持つ。さらに、アストロサイトの機能不全が、レット症候群や脆弱X症候群などの神経発達障害に関連する。また興味深いことに、ヒトのアストロサイトを過剰供給したマウスでは認知機能が向上する。このように進化におけるアストロサイト数の増大が高次脳機能の発達の基盤であると考えられるが、それを制御する分子メカニズムは全く不明であった。重要なことに私たちは、マウス大脳のアストロサイトに比べてフェレット大脳のアストロサイトでは、FGFシグナルがより活性化されていることを見出した。さらに、アストロサイトの初代培養系を用いて、アストロサイトから分泌されるFGFsがアストロサイトの増殖に必要不可欠であることを明らかにした。これらの結果から、進化におけるアストロサイトの増大にFGFシグナルが重要であることが示唆された。今後、マウスやフェレットを用いて大脳のアストロサイト産生におけるFGFシグナルの役割を解析する。

在较高的哺乳动物（例如人类）中，大脑皮层是特别发育的，其组织构建在发育过程中动态变化，形成皱纹（脑回）。显然，在这种演变过程中，脑大脑中神经元和神经胶质细胞的数量增加，但值得注意的事实是，一种胶质细胞的星形胶质细胞比神经元增加了显着增加。实际上，星形胶质细胞是大脑中最常见的细胞，并且具有许多重要的作用，包括形成血脑屏障，在细胞外环境中维持稳态以及对神经递质的吸收。此外，星形胶质细胞功能障碍与RETT综合征和脆弱X综合征等神经发育障碍有关。有趣的是，在人类星形胶质细胞中泛滥的小鼠中，认知功能得到了改善。因此，人们认为，进化过程中星形胶质细胞数量的增加是发展较高脑功能的基础，但是调节它们的分子机制是完全未知的。重要的是，我们发现与小鼠脑中的星形胶质细胞相比，雪貂脑的星形胶质细胞中的FGF信号在星形胶质细胞中被激活。此外，使用星形胶质细胞的主要培养物，我们透露，从星形胶质细胞分泌的FGF对于星形胶质细胞增殖至关重要。这些结果表明，FGF信号对于进化中星形胶质细胞的增加很重要。将来，将使用小鼠和雪貂分析FGF信号在脑星形胶质细胞产生中的作用。