メダカにおける脳神経新生を介した社会性行動発達に関する研究

通过青鳉鱼脑神经发生发展社会行为的研究

• 批准号: 13J08781
• 负责人: 磯江 泰子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-26 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08781/
• 关键词: 神経新生; 終脳; 細胞系譜; 社会性行動; 硬骨魚類; メダカ; クローナルユニット; IR-LEGO

終脳は発生過程において神経管の最も先端の脳のふくらみから生じる、脊椎動物に共通した脳構造である。哺乳類では大脳に対応しており、高次中枢として機能する。終脳は神経管の背側から発生する「外套」と腹側から発生する「外套下部」に分けられ、両者は構造と機能が大きく異なる。「外套」は海馬や大脳皮質を含んでおり、内部が多くの区画化された解剖学的領域に分かれ、機能分化する。外套の構造と機能は種間で大きく異る。一方で「外套下部」は大脳基底核を含み、種間で比較的保存される。しかし胚発生過程において神経管から外套・外套下部が分化する分子機構は脊椎動物間で保存されるため成体における種差や区画化構造の構築原理は不明であった。そこで、成体の外套・外套下部の内部構造の構築や機能分化は生後の脳発達過程で生じるのではと考え、「生後の成長過程における終脳構築機構」に着目した研究に着手した。モデル動物として硬骨魚類メダカを用いた。硬骨魚類では成長段階において脳全体で神経新生が生じ、神経細胞数が稚魚から成魚にかけて5～10倍程度増加するため、新生ニューロンが脳構造の構築に大きく寄与すると予想された。修士課程では遺伝子改変メダカを用いて神経新生を追跡し、幼魚及び成魚脳の新生ニューロンを可視化した。次に発生初期に少数の神経幹細胞に由来する細胞系譜を可視化した結果、成魚終脳の背側において区画構造が観察された。博士課程では、成長段階において同一の神経幹細胞由来の新生ニューロン群（細胞系譜単位）が終脳の区画化構造を構築するという仮説を立て、終脳全体における細胞系譜の体系的な解析を行なった。その結果、「外套」に対応する背側で区画化構造、脊椎動物「外套下部」に対応する腹側でモザイク構造をつくることを発見した。脊椎動物の大脳（終脳）構築様式を、発達期に生じる新生ニューロンの細胞系譜という観点から解明したのは本研究が初めてである。

temencephalon是脊椎动物常见的大脑结构，这是由于发育过程中神经管的最根尖大脑的凸起而产生的。在哺乳动物中，它对应于大脑，并作为更高中心的功能。尾脑分为源自神经管的背侧的“地幔”和源自腹侧的“底色”，两者在结构和功能上有显着差异。 “地幔”包括海马和脑皮质，并分为许多内部分隔的解剖区域，并在功能上分化。地幔的结构和功能在物种之间差异很大。另一方面，“下地幔”包括基底神经节，物种之间相对保守。然而，在脊椎动物中保留了地幔和下幔与神经管区分的分子机制，因此成人的物种差异和分隔结构的原理是未知的。因此，我们认为在产后大脑发育过程中发生了成年地幔和下地幔和功能分化的内部结构，并开始研究重点是“产后生长期间的temencephalon施工机制”。 Telest Fish Medaka被用作模型动物。在硬骨鱼中，神经发生在整个大脑中发生在生长阶段，而在少年和成人之间，神经元的数量增加了约5至10倍，因此可以预期，新生儿神经元将对大脑结构的建设产生重大贡献。在大师的过程中，使用转基因的Medaka跟踪少年和成人大脑中的神经发生和可视化的新生成神经元。接下来，在发育开始时可以看到少数神经干细胞的细胞谱系，并在成年端脑的背侧观察到隔室结构。在博士课程中，我们假设从同一神经干细胞衍生的新遗传神经元（谱系单位）将在生长阶段构建端脑的隔室结构，并在整个端脑中系统地分析了细胞谱系。结果，我们发现在背侧形成了一个隔室结构，该结构与“地幔”相对应，并在腹侧产生镶嵌结构，该结构与“ Undermantle”脊椎动物相对应。这项研究是我们第一次从发育过程中发生的新遗传神经元的细胞谱系的角度阐明了脊椎动物动物的大脑（temencephalopathy）建筑方式。

项目成果

IR-LEGOを用いた、メダカ終脳の神経新生領域の区画化の解析

使用 IR-LEGO 分析青鳉端脑神经源性区域的区划

• 发表时间: 2014
• 作者: Teruhiro Okuyama,Masahito Hoki;Yuji Suehiro;Genki Yamagishi;Kiyoshi Naruse;Masato Kinoshita;Yasuhiro Kamei;Atushi Shimizu;Takeo Kubo;Hideaki Takeuchi
• 通讯作者: Hideaki Takeuchi

Analysis of mechanism underlying brain growth accompanied by neurogenesis using medaka fish (Oryzias latipes)

利用青鳉鱼（Oryzias latipes）分析大脑生长伴随神经发生的机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Yasuko Isoe;Teruhiro Okuyama;Masahito Hoki;Yuji Suehiro;Genki Yamagishi,Kiyoshi Naruse;Masato Kinoshita;Yasuhiro Kamei;Shigenori Nonaka Atushi Shimizu;Takeo Kubo;Hideaki Takeuchi
• 通讯作者: Hideaki Takeuchi

Clonal analysis of young neurons in telencephalon by using Japanese small fish, medaka fish

日本小鱼、青鳉鱼端脑年轻神经元的克隆分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Yasuko Isoe;Teruhiro Okuyama,Masahito Hoki;Yuji Suehiro;Genki Yamagishi;Kiyoshi Naruse;Masato Kinoshita;Yasuhiro Kamei;Atushi Shimizu;Takeo Kubo;Hideaki Takeuchi
• 通讯作者: Hideaki Takeuchi

A heat-inducible cre/loxp recombination in the brain of medaka fish (Oryzias latipes)

青鳉鱼 (Oryzias latipes) 大脑中热诱导的 cre/loxp 重组

• 发表时间: 2013
• 作者: Teruhiro Okuyama,Masahito Hoki;Yuji Suehiro;Genki Yamagishi;Kiyoshi Naruse;Masato Kinoshita;Yasuhiro Kamei;Atushi Shimizu;Takeo Kubo;Hideaki Takeuchi
• 通讯作者: Hideaki Takeuchi

Behavioral development of conspecific interaction in Japanese medaka fish (Oryzias latipes).

日本青鳉鱼（Oryzias latipes）同种相互作用的行为发展。

• 发表时间: 2015
• 作者: Isoe Yasuko;Konagaya Yumi;Yokoi Saori;Kubo Takeo;Takeuchi Hideaki
• 通讯作者: Takeuchi Hideaki