取 取 取
成 26 年２月 20 日
大脳新皮質の神経回路網を構築するための基本ベカニズヘを解明取
-神経発達障害やてんかんの病態解明に期待-
概要
古屋大学大学院医学系研究科 研究科長 髙橋 英 神経情報薬理学分野 貝淵 弘三 いぶ こう う 教授 難波隆志 特任助教 研究グル プ ，大
脳新皮質 神経細胞 う 機構 軸索 形 明 ま
本研究 果 米国科学誌 ニュ ロン 米国東部時間 月 9 日付 電子版 掲載 さ ま
々 脳 情報 伝 達 主 担 い 神 経 細 胞 軸 索 細長 い 突 起 伸 他 神経細 胞 情報 伝 え ま 未 熟 神経細 胞 う カニ 軸 索 伸 神経科学 大 課題 あ 多く 研究者 細胞内 遺伝子や く 質 着 目 研 究 進 め ま 生 体 内 生 動 物 中 神経細胞 う 軸索 伸 未 解明さ いませ 貝淵教授 研 究グル プ ウ 用い 実験 生体内 い 未熟 神経細胞 周囲 存在
い 早 生 ま 神 経 細 胞 伸 び い 軸索 足 場 使 用 効率 く 軸 索 形 こ 解 明 ま 研 究 グ ル プ 未熟 神 経 細 胞 他 細胞 接 触 め 必 要 細 胞 接 着 分 子 TAG- 発 現 実 験 的 抑 制 こ 神 経 細 胞 軸索形 異常 生 こ 見出 ま こ 結果 生体内 生 動物 中 神
経細胞 う 効率 く軸索 形 初め 明 ま ま 神経
回 路 形 異 常 神 経 発 達 障 害 や 一 因 あ こ 示 唆 さ い こ 今回 研究結果 病因解明 治療法 開発 役立 こ 予想さ ま 本研究 文部科学省 新学術領域 神経細胞 多様性 大脳新皮質 構築 代表 山森哲 脳科学研究戦略推進プログラ 課題 G 拠点長 貝淵弘三 サ ト 受 け 武内恒 けう こうせい 教授(愛知医科大学 共 研究 推進さ ま
プヤケモモヴケ
タイトャ
大脳新皮質の神経回路網を構築するための基本ベカニズヘを解明 -神経発達障害やてんかんの病態解明に期待-
フイント
○神経細胞 軸索を正常に伸 すために 周 の細胞 の相互作用 要 あるこ わかり ま た
ン 々の脳 情報伝達を主に担 ている神経細胞 軸索 よ れる細長い突起を伸 他の神経細胞に情報を伝えます
ン未熟 神経細胞 のよう ベカニズヘ 軸索を伸 すのか 神経科学の大 課題 あり 多 の研究者 細胞内 の遺伝子やたん 質に着目 て研究を進めて ま た か
ら 生体内 生 た動物の中 神経細胞 のように軸索を伸 すのか 未 解明され ていま ん
ン本研究 未熟 神経細胞 他の細胞 接触するために必要 細胞接着 子 の発現を抑 制するこ により 神経細胞の軸索形成に異常 生 るこ を見出 ま た
ン本研究より 生体内に いて未熟 神経細胞 周 に存在 ている 生まれの神経細胞から伸 びている軸索を足場 て使用 効率よ 軸索を形成するこ かりま た
○神経発達障害 の病態解明に繋 るこ 期待されます
ン神経回路形成の異常 神経発達障害やてんかんの一因 あるこ 示唆されています 本研究 解明 た生体内に ける軸索形成のベカニズヘ 神経回路形成の根本 る機構 あり 異常 神経回路形成 のように て起こるのかを理解するうえ 要 情報を提供する 考えられます
ン本研究 新た 機能を明らかに た TAG-1 いう細胞接着 子 てんかん の関連 示唆されて り れらの病因解明に一歩近 ま た
要
取 古屋大学大学院医学系研究科 研究科長ン 橋 英 神経情報薬理学 の貝淵弘 かいぶ こう う 教授 難波隆志 ん たか 特任助教の研究エャヴプ ，大脳新皮質の神経細胞 のよう 機構 軸索を形成するのかを明らかに ま た 本研究成果 米国科学誌 ニュヴ ュン 米国東部時間2月19日付の電子版 に掲載されま た
々の脳 情報伝達を主に担 ている神経 細胞 軸索 よ れる細長い突起を伸
他の神経細胞に情報を伝えます 未 熟 神 経 細 胞 の よ う ベ カ ニ ズ ヘ 軸 索 を 伸 す の か 神 経 科 学 の 大 課 題
あり 多 の研究者 細胞内 の遺伝子 や た ん 質 に 着 目 て 研 究 を 進 め て ま た か ら 生体内 生 た動物 の中 神経細胞 のように軸索を伸 す のか 未 解明されていま ん 貝淵教授の 研究エャヴプ ブウケを用いた実験より 生 体 内 に い て 未 熟 神 経 細 胞 周 に 存 在 て い る 生 ま れ の 神 経 細 胞 か ら 伸 び て い る軸索を足場 て使用 効率よ 軸索を 形成するこ を解明 ま た 研究エャヴプ 未熟 神経細胞 他の細胞 接触するた めに必要 細胞接着 子 TAG-1 の発現を 実験的に抑制するこ により 神経細胞の軸 索形成に異常 生 るこ を見出 ま た この結果 生体内 生 た動物の中 神経細胞 のように効率よ 軸索を形成するのかを初めて明らかに ま た また 神経回路形成の異常 神 経発達障害やてんかんの一因 あるこ 示唆されているこ から 回の研究結果 れらの病 因解明ン治療法の開発に役立 こ 予想されます
本研究 文部科学省の新学術領域 神経細胞の多様性 大脳新皮質の構築 代表取 山森哲 脳科学研究戦略推進プュエメヘ課題G 拠点長取 貝淵弘 のサフヴトを け 武内恒成 たけ う こう い 教授(愛知医科大学 の共 研究 て推進されま た
． 背景
取 々の脳 次機能を司る大脳新皮質の神経細胞 樹状突起 軸索 いう形態的に 機能的に 全 異 た2種類の突起を持 ています 神経細胞 樹状突起 他の神経細胞からの情報を け
り の情報を軸索を てまた別の神経細胞 伝達 ます このように て多数の神経細胞 互いに接続 あい 適 神経回路を形成 ます 神経細胞の突起形成に何らかの異常 生 る 神経細胞 適 神経回路を形成 り 最終的に神経発達障害やてんかん の 精 神ン神経系の病気の原因 る可能性 示唆されています れ のよう 過程 神経細胞 状突起 軸索を形成するの ょうか？
現在ま に多数の研究者 養条件 の神経細胞 脳から り出 トメトメに た神経細胞を 養皿の 人工的に飼育 た の を用いて神経細胞の突起形成過程を研究 て ま た 養 条件 神経細胞 ま 複数の未熟 突起を伸展 の後 のう の一本 急速に伸び 最終的 に軸索 ります 残りの突起 ら てから樹状突起 変化 ます か ら生体内 生 た動物の脳内 のように て神経細胞 樹状突起 軸索を形成 てゆ のか 長年未 解明のまま た 生体内 神経細胞 多種多様 他の細胞に まれ ら存在 て り 養
条件 ま た 異 たベカニズヘ あるこ 予想されます 本研究 生体内 の軸索形 成過程に注目 の 子的 ベカニズヘを解明するこ を目的 ま た
２． 研究成果
生体内 未熟 神経細胞 生まれの神経細胞を足場 て用いて 軸索を形成する 貝淵教授エャヴプ ブウケ生体内の神経細胞を蛍 タンドェ質を用いて標識 の軸 索形成過程を詳細に解析 ま た の結果 未熟 神経細胞 ま 複数の突起を伸 す こ かりま た て の内一本の突起 生まれの神経細胞由来の軸索 密に 接触する の突起 急速に伸長 最終的に軸索に る いう現象を見出 ま た このよう 他者 の相互作用によ て軸索 形成される いう現象を 貝淵教授エャ ヴプ 世界に 駆けて らえま た
未熟 神経細胞の軸索形成に 細胞接着 子TAG-1 必要
未熟 神経細胞 生まれの神経細胞の相互作用に 細胞接着 子 細胞 士を 合 わ る役割を タンドェ質 要 ある 考えられます 貝淵教授の研究エャヴプ
の中 TAG-1 いう細胞接着 子に着目 ま た 未熟 神経細胞に発現 ている TAG-1 いう細胞接着 子を実験的に除去する 軸索形成 大幅に遅れる いうこ
かりま た このこ より TAG-1を た細胞間相互作用 未熟 神経細胞の軸索形 成に必要 ある いうこ かりま た ２
． 後の展開
本研究より 細胞間相互作用 未熟 神経細胞の軸索形成に必要 ある いうこ かりま た 軸索形成 神経回路形成の根本的 ベカニズヘの一 す す わ 軸索形成の異常 神経回路形成の異常に直接結び 考えるこ ます 神経回路形成の異常 神経発達 障害やてんかんの一因 あるこ 示唆されているこ から 本研究 解明 た生体内に け
２
る軸索形成のベカニズヘ 異常 神経回路形成 のように て起こるのかを理解するうえ 要 情報を提供する 考えられます また 本研究 新た 機能を明らかに た TAG-1 いう細胞接着 子 てんかん の関連 示唆されて り れらの病因 軸索形成異常 の関係を 後さらに詳 調 てゆ 予定 す
． 発表雑誌：
Namba T, Kibe Y, Funahashi Y, Nakamuta S, Takano T, Ueno T, Shimada A, Kozawa S, Okamoto M, Shimoda Y, Oda K, Wada Y, Masuda T, Sakakibara A, Igarashi M, Miyata T, Faivre-Sarrailh C, Takeuchi K, Kaibuchi K. Pioneering axons regulate neuronal polarization in the developing cerebral cortex. Neuron 2014; 81:-, (2014年2月19日発行).
Eポglish取veメ.取
http://www.med.ポバgマyバ-u.バc.jp/eポglish01/dパps_dバtバ/_mバteメiバl_/ポu_medicバl_eポ/_メes/Reseバメch光マpics/tバg-1_20140220eポ.pdf
