NCNP,神経幹細胞が多様な神経細胞を生み分けるメカニズムを明らかに

国立精神・神経医療研究センター(NCNP)病態生化学研究部部長の星野幹雄氏らのグループは,神経幹細胞の「時間形質」を制御することによって,多様な神経細胞を生み分ける新たな仕組みを,小脳の研究によって明らかにした。

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神経細胞は神経幹細胞から生み出される。小脳においては,菱脳唇と呼ばれる場所の神経幹細胞からは興奮性神経細胞というグループの神経細胞が生み出され,また脳室帯と呼ばれる場所の神経幹細胞からは抑制性神経細胞というグループの神経細胞が生み出されることが知られていた。しかしながら,抑制性神経細胞グループには,プルキンエ細胞やインターニューロンという異なる種類の神経細胞が属するが,それらがいかなるしくみで生み分けられるのかはこれまで知られていなかった。

研究により,脳室帯の神経幹細胞が,最初はプルキンエ細胞を生み出す性質を持っているのに,時間的経過の中で細胞分裂を繰り返すうちに,インターニューロンを生み出す性質を持つものに変化することがわかった。このように,神経幹細胞がその時間経過において変化させる性質のことを,「時間形質」と名付けた。

また,神経幹細胞の「プルキンエ細胞産生型」から「インターニューロン産生型」への時間形質の変化のスピードコントロールに「Gsx1」と「Olig2」という二つの遺伝子が関与していることも明らかになった。

今回の研究は,多彩な神経細胞を生み出す神経幹細胞が時間によって異なる「時間形質」を持つことを明らかにし,さらにその制御の仕組みを解明したもの。神経幹細胞の時間形質の制御の仕組みが分かれば,多様な神経細胞を産み分ける仕組みも理解できることとなり,小脳運動失調や,小脳機能異常が原因となる一部の運動失調や自閉症および認知障害など,小脳疾患の病態解明や治療法の開発につながる。

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