神経幹細胞 渋滞 防止 意義 しく を発見
-大脳皮質形成不全 病因 解明 ， ト脳進化 理解 期待-
＜発表 ポイント
．神経幹細胞 渋滞 く動くこ 大脳 形成 重要 あ 明 した
脳細胞 作 主 あ 神経幹細胞 核 遺伝情報 貯蔵 画 反復的 動
知 い 意義 明
幹細胞 渋滞 起 実験 行 う 過剰混雑 陥 幹細胞 本来 場所 逃 出 ， 適 場所 裂 い，大脳組織 構造 乱 ． 渋滞 い効率的 核移動 神経幹細胞 長く伸 形 要
． ト 大脳皮質形成不全 病態 理解 ト大脳進化 理解 期待 さ
実験的操作 通 ウ 神経幹細胞 過剰混雑 逃 出 いう性質 反応
性 浮 反応性 注目 原因
明 あ 先天性 大脳皮質疾患 病因 解明 役立 可能性 あ 大
脳 く 出 逭化現象 研究 得 期待
主た 研究者
屋大学大学院 学系研究科 細胞生物学 教授 宮 卓樹，特任助教 岡本麻友美
＜要旨
屋大学大学院 学系研究科 研究科長 橋 英 細胞生物学 宮 卓樹 や 教授 研究 プ ，大脳皮質 神経幹細胞 果 新 い役割 見い
本研究成果 米国科学誌 ネイチ ニュ イ ン 米国時間 重 「「 日付 電子 掲載
神経幹細胞 脳 細
胞 生 出 役目 担 い 宮 教授 研究 プ ウ
対 研究 大脳皮質
神経幹細胞 細胞 く え 脳 元的 構造 効率的
組 立 大 く貢献
明 神経幹細
胞 自身 細長く伸
利用 渋滞 起 い う 適
動 研究 プ
長い 動 実験的
奪う 過剰混雑 起 や 脳
組織構造 く乱 今
回 研究成果 原因
先天性脳形成
全 病因解明 期
待 脳 う 逭化 研究 基礎的 ン
意義 あ
本研究 文部科学省 新学術領域 動く細胞 場 秩序 生成 代表 宮 卓樹 学 的 国内共 研究 推逭
＜解説
1. 背景
ニュ ロン 外 幹細胞 内
胎生期 脳 形成 過程 神経幹細胞 裂 多く 種類 ニュ ン 必要 数 く
作 ニュ ン 並 組織構造 神経 回路 築く いう２ ップ 要 神経幹細 胞 脳 壁 内 方 脳室 いう水 面 付近
裂 ニュ ン 壁 外側 配置 知 い
ニュ ロン移動 異常 → 配置 回路 異常 → 脳機能 障害
ニュ ン 壁 外側 適 いう 果 い 神経回路
構造 乱 症状 ニュ ン 壁 外側 適
い 病態 理 ニュ ン移動 害 挙
ニュ ン 本来 壁 内側 ニュ ン 壁
外側 最終目的地 向 移動 移動 果 い
十 いう 先天性 大脳形成異常 ニュ ン移動
害 明 あ いく 原因 遺伝子 損 い
幹細胞 分裂位置 異常 → ニュ ロン配置異常
記 理 え 神経幹細胞 本来 内 脳室 近い箇所 く 外 わ 本来 ニュ ン 存 い い箇所 入 込 行 い
裂 ニュ ン
い う いうタイ プ ニュ ン配置異常
知 い
幹細胞 脳室 付 近 立 去 う ，
あ ， 状況 狭い階段 く昇 人 人
手 違いあ い いう風 例え う 核 対向流
意義 い 実験的 問わ あ 適 対向流
失わ う 調 あ 一方， うや 狭
い中 う い反復 い 成 遂 対向流 効率 く成立
い 原理 い
過剰混雑 脳室面 立ち去 を促 い
宮 教授 プ 今回 結 付 研究 行う
プ 述 う 適 動 流 う く 脳室
向 移動 行 わ い わ 脳室近く 出 渋滞
鈍 状況 いう 脳室近く 過剰混雑 生 い 考え
過剰混雑 あ 限界 越え 神経幹細胞 以 場所 脳室
近く 居続 い いう 緊急退避 う 行動 い
いう仮 立 過剰混雑 述 う 神
経幹細胞 脳室面 立 去 異常 旅立 促 い 考え
出 を阻止 こ を念頭 神経幹細胞 長さ を奪う 実験を行 た
宮 教授 プ 岡本麻友美特任助教 中心 神経 幹細胞 核移動 う 脳室近く 出 可能性
念頭 以 う 実験 行 い プ 神経
幹細胞 細長い い 注目 脳室付近
あ 核 細長いファイ 様 構造 続い い
移動 役立 い 地 鉄プ ッ フ く乗客 昇 階段 う 考え 長い
い う 遺伝子操作 施 実験 行い ．
「. 研究成果
神経幹細胞 長い たちを TAG-1 いうタン ク質 必要
長い い 宮 教授チ TAG-1 いうタン 質
作 い う 遺伝子操作実験 発生初期 ウ 胎齢 6~7逬頃 相 当 対 行 い 大脳 壁 神経幹細胞 本来 壁 外側 伸 長
い い TAG-1 失う 幹細胞 外側 伸 保
脳室側 体 い わ 背 い 状態 い
短く し た神経幹細胞 核 脳室 離 こ 渋滞した
TAG-1 失 短く 神経幹細胞 胎生12日目 7~8逬頃
相当 脳室 向 核移動 い 脳室近く
核 渋滞 起 神経幹細胞 過剰混雑 状況 陥 い 過剰混雑した神経幹細胞 異常 旅立ち
をし 本来 違う場所 分裂した
過剰混雑 陥 幹細胞 翌日 胎生13 日目 8~9逬頃 相当 脳室 面
置 過剰 耐え 緊急避
的 感 抜 出 外側 脳膜 あ 方
向 無秩序 動い 行 外側
領域 本来 移動 終え ニュ ン
占 場所 異常 旅立
幹細胞 ニュ ン
侵入 異所性 裂
行 い
異所性分裂 大脳皮質 層形成 く乱 た
異所性 裂 胎生15日目 12~13
逬頃 以降 続 大脳
皮質 何日 多く 種類 ニュ ン
作 異所性 裂 ニュ ン 種類 揃え 十 貢献
要 本来 い箇所 作 いわ 現
地生産的 散 う 供給 ニュ ン 本来 く 美 い層
構造 く イ 状 配置 タ ン 示 神経幹細胞 自身 ファイ 構造を 子 細胞 譲 渡し そ 動 を助け
本研究 細胞観察 通 う 巧
く 明 成 神経幹細
く い 順番 動く 役立 状況 乗客全体 効率 い飛行機 搭乗 一部 乗客 優先搭乗 効 あ 様子 思い起
大都会 鉄道 通勤客 時差出勤 勧 通
実験 TAG-1 無く 短く 幹細胞 生 子 細胞 皆 ファイ 持 本来 効率的 核移動状況 逸脱 い
脳室近く 過剰混雑 悪化 い う 本研究 フ
ァイ いう長い形態 要 明
」. 今後 展開
神経幹細胞 混雑 度合い 感知 本来 居場所 あ 脳室面
いく いう性質 あ 以 う 逭展 期待
医学的 生物学的 期待
学的 先天性脳形成 全 病因解明 貢献 期待
ニュ ン 配置 乱 理 想定 詳
い理 い 神経幹細胞 異所性 裂 い 今回 成果
詳 い カニ 解明 至 期待 過剰混 雑 力学的負荷 細胞 う具体的 感知 細胞内イ ン 結果
脳室面 立 去 起 う 今回 え 細胞 現
象 い 子 解析 始 新 い知見 得 期待
力学的負荷 細胞 う感知 自 行動 活 い い 脳以外 器官 作 方 原理 知 う 各種研究 注目 あ 今回 成果
学 枠 越え 生物 形態形成研究 対 広く ン え 可能性 あ 神経科学的 期待
神経科学 大脳 構造 う 逭化
型 至 大 関心 持 い
大脳 神経幹細胞 脳室面
行 裂 正常 イ ン
頻度 起 い ウ
大脳 大 違い あ 最近
今回 ウ 対 負荷実験 通 え
混雑 感知 脳室面
立 去 カニ 逭化 過程 何 意 味 持 可能性 い 今後 研究 期待
今回 研究 全細胞 動 追跡 通 定 的 統計的 タ 取得
タ ウ 以外 動物 研究や 数理 化 ュ
ョン 用い 研究 逭 う 戦略 解 詳 く 想 う 本研究 大脳 形成様式 い 動物種 越え 理解 足場 築い いう意義 持
論文
TAG-1–assisted progenitor elongation streamlines nuclear migration to optimize subapical crowding
TAG-1 神経前駆細胞 伸長 ，核移動 効率化 ，脳室面付近 混 具合 適正化
Nature Neuroscience 2013年9 22日付電子 掲載
