広報活動

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2011年1月27日

独立行政法人 理化学研究所

神経幹細胞が脳室側だけで細胞分裂する仕組みを解明

-神経幹細胞の分化と細胞極性維持の協調的制御が増殖位置を決定-

細胞極性制御因子と分化抑制因子による神経幹細胞の分化と細胞極性維持の協調的制御の模式図

神経幹細胞は、ヒトなどの生物の脳を構成するさまざまな細胞に分化することができ、脳の内側(脳室側)から外側(脳膜側)まで伸びる突起を持った細長い細胞として知られています。機能的な神経系を構築するためには、神経幹細胞が特定の位置で秩序を持って増殖することが必要不可欠で、実際、神経幹細胞は細胞周期に応じて、細胞核をエレベーターのように移動させ、核が脳室側にあるときだけ細胞分裂を行い増殖します。しかし、どのような分子機構で脳室側だけで細胞分裂をするのかは不明のままで、神経発生学上の中心的課題として残っていました。

脳科学総合研究センター発生遺伝子制御研究チームを中心とした研究グループは、モデル動物のゼブラフィッシュを使い、神経幹細胞が脳室側だけで増殖する仕組みが、神経幹細胞の未分化性と細胞極性を同時に維持することによって進むことを解明しました。具体的には、神経幹細胞の細胞極性を維持するために必要な細胞極性制御因子の機能を失った突然変異体を単離・解析した結果、変異体では神経幹細胞が中間神経前駆細胞へ分化し、より脳膜側で細胞分裂を行っていることを突き止めました。このことから、細胞極性制御因子が、神経幹細胞の分化と細胞極性維持の両方を協調的に制御し、神経幹細胞の細胞分裂の場所を脳室側に限定していることが分かりました。

脳をはじめとする神経系は、神経細胞とその標的細胞(視覚・聴覚のセンサー細胞など)で構成する精巧で複雑なネットワークで機能するため、精密に制御されながら形成していくことが欠かせません。今回の成果は、細胞極性制御因子による精巧な神経系形成の分子機構を世界で初めて発見したことになり、謎だらけの神経発生機構を解明するとともに、神経疾患の治療にも貢献すると期待されます。

理化学研究所
脳科学総合研究センター 回路機能メカニズムコア 発生遺伝子制御研究チーム
チームリーダー  岡本 仁(おかもと ひとし)
Tel: 048-467-9712 / Fax: 048-467-9714