Itaru Imayoshi, Ph.D.

 
 

 


 ニューロンの産生は,従来,発生期においてしかおこなわれないと考えられてきました。しかし近年,ヒトを含めた哺乳類の成体の脳においても神経幹細胞が存在し,ニューロンの新生が一生涯続いていることがわかってきました。

 1950年代後半,[H3]-チミジンを用いた分裂細胞標識法が開発され,神経解剖学の分野でも使用されるようになりました。Joseph Altman(ジョセフ・アルトマン)らはこの手法を用いて,成体ラット脳のさまざまな部位において,新生ニューロンが存在することを報告ました。1990年後半までには,ヒトも含めて,BrdU取り込み法により調べられたすべての哺乳類においてニューロン新生が観察されました。また,レトロウイルスを用いた細胞系譜追跡実験によってもニューロン新生は確認され,さらに電気生理学的解析により,新生ニューロンは既存の神経回路に組み込まれ,シナプス形成をおこなうことが示されました。

成体脳でのニューロン新生の発見

哺乳類の脳でなぜニューロン新生が継続しているのか?

● 側脳室周囲におけるニューロン新生

 マウスやラットなど齧歯類の成体脳におけるニューロン新生は,主として側脳室の側壁に面した脳室下帯と海馬の歯状回に限局しています。側脳室周囲の脳室下帯で生まれた新生ニューロンは嗅球へと細胞移動し,インターニューロンに分化することがわかっています。脳室下帯は分裂細胞が帯状に連なったもので,側脳室周囲を取り巻いています。脳室下帯には神経幹細胞が存在し,恒常的に新生ニューロンを産生しています。脳室下帯で生まれた新生ニューロンは嗅球へと長い距離を細胞移動し,既存の神経回路に取り込まれます。

● 海馬におけるニューロン新生

 成体脳の海馬・歯状回においても,ニューロン新生が恒常的におこっています。顆粒細胞層と歯状回門の間に位置する顆粒細胞下帯とよばれる帯状の領域に神経幹細胞が存在して,顆粒細胞を産生しています。遠く離れた嗅球へと移動する側脳室周囲で産生される新生ニューロンとは異なり,顆粒細胞下帯で新生した顆粒細胞はわずかな距離の細胞移動をおこなうだけで,近接した顆粒細胞層に組み込まれます。

● これからの課題:ニューロン新生を実現する

   メカニズムとニューロン新生の機能的意義

 このようにニューロン新生が一生涯継続するためには、新生ニューロンを生み出す神経幹細胞の増殖・分化・維持が厳密にコントロールされている必要があります。そのような分子メカニズムはまだまだ不明な点が多いです。また、なぜ側脳室周囲の脳室下帯と海馬の歯状回でだけ、神経幹細胞が維持され、ニューロン新生が継続できるか?という点も大きな謎です。

 新生ニューロンが組み込まれる嗅球は嗅覚情報を脳内部に伝えるための一次情報処理センターです。また、海馬は脳の記憶中枢と考えられており,その中の歯状回は海馬へ信号が入ってくる際の入り口です。これらの領域でニューロン新生が活発に起きているということは、ニューロン新生が嗅覚機能や、記憶や学習などの高次脳機能に何らかの役割を果たしていると予想されます。実際、ニューロン新生を阻害したマウスを用いて記憶テストを行ったところ、迷路を用いた空間学習テストにおいて,空間記憶は形成されるものの,記憶の長期保持能が野生型マウスよりも著しく低いことがわかりました。このようにニューロン新生は記憶・学習などの高次脳機能に関与していることが分かってきましたが、ニューロン新生は、記憶の同時性・関連性や、不必要な記憶の忘却、情動制御やより本能的な行動の制御など、もっと多様な脳機能に関与している可能性があります。

 

 わたしはこれらの未解決の疑問に対してマウスをモデル生物として用いて解析を行っています。特に、成体脳の神経幹細胞や新生ニューロンを特異的に遺伝子操作できるようなトランスジェニックマウスやノックインマウスを開発して解析を行っています。これらの遺伝子改変マウスを用いて、組織学・生理学や行動学を組み合わせ、成体脳ニューロン新生の全体像と機能的意義の解明、さらにはニューロン新生を用いた脳機能改善への応用に貢献できればと思っています。

ニュース

H23年10月:京都大学医学研究科 大学院教育コース再生医療・臓器再建コースにて講演予定です。


H23年9月:第34回日本神経科学大会シンポジウムにて講演予定です。


H23年7月:東京大学工学系研究科化学生命工学専攻の大学院授業で講演予定です。


H23年6月:シナプス研究会(@生理研)にて講演予定です。


H23年6月:Neurogenesis2011(@理研CDB)にて講演予定です。開催地変更になりました。


H23年4月:影山研大学院生の坂本くんの論文PNASに掲載されました。成体脳ニューロン新生と、先天的忌避反応やGender specific behaviorとの関係について、新規知見が得られました。

--> プレスリリース


H23年4月:成体脳ニューロン新生を解析するためのgeneticsについてのReviewFrontiers in Neuroscienceに掲載されました。


H23年4月:成体脳ニューロン新生におけるNotchシグナリングについてのReviewMolecular Neurobiologyに掲載されました。


H23年4月:京都大学次世代研究者育成センター「白眉プロジェクト」に就任しました。


H23年3月:第5回神経発生討論会(@福井)にて講演およびパネルディスカッションに参加予定です。

  延期になりました。


H22年11月:JST戦略的国際科学技術協力推進事業
「日本-イスラエル研究交流」
において影山研=Adi Mizrahi研の研究課題が採択になりました。


H22年10月:京都大学次世代研究者育成支援事業「白眉プロジェクト」平成22年度募集において特定准教授として採用内定されました。今後も京都大学ウイルス研究所を拠点に、ニューロン新生の研究を推進していく予定です。


H22年9月:熊本大学GCOE+発生医学研究所共催サマーリトリートセミナーにて講演を行いました。


H22年9月:Neuro2010サテライトシンポジウム「文部科学省関連脳科学研究事業合同ワークショップ」にて講演を行いました。


H22年6月:成体脳ニューロン新生の研究内容がNHK教育テレビ番組「サイエンスZERO」<こころを動かす 嗅覚>(2010年6月26日放送)にて紹介されました。


H22年3月:Journal of Neuroscienceに、Notchシグナルが成体脳ニューロン新生おいて果たす役割を解析した論文が掲載されました。


H22年3月:実験医学増刊(2010年3月号)に成体脳ニューロン新生の総説が掲載されました。


H22年2月:第26回井上研究奨励賞を受賞しました。


H21年8月:JSTさきがけ「脳神経回路の形成・動作と制御」に採択されました。


H21年4月:成体脳ニューロン新生についてのReviewDGDに掲載されました。


H20年10月:成体脳ニューロン新生についての論文Nature Neurosci.に掲載されました。


連絡先


今吉 格

606-8507   

京都府京都市左京区聖護院川原町53京都大学ウイルス研究所増殖制御学分野


TEL:075ー751ー4013   

Email:   

Since 2009.9.15

● リンク

・京都大学
・ウイルス研究所
・影山研究室
 
影山研では大学院生 を募集中です!!
http://www.kyoto-u.ac.jp/jahttp://www.virus.kyoto-u.ac.jp/http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/Kageyama/index.htmlhttp://imayoshi.web.fc2.com/Itaru_Imayoshi_Ph.D./Recruitment.htmlhttp://imayoshi.web.fc2.com/Itaru_Imayoshi_Ph.D./Recruitment.htmlhttp://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/Kageyama/index.htmlshapeimage_7_link_0shapeimage_7_link_1shapeimage_7_link_2shapeimage_7_link_3shapeimage_7_link_4

更新履歴


H21年9月15日:

    HPを開設しました。

生後脳でのニューロン新生の発見の歴史
についてのオリジナル文献の参照は、
Joseph Altmanと
Shirley A Bayer のHPがおすすめです。
http://neurondevelopment.org
http://neurondevelopment.orghttp://neurondevelopment.orghttp://neurondevelopment.orghttp://neurondevelopment.orghttp://neurondevelopment.orghttp://neurondevelopment.org/shapeimage_8_link_0shapeimage_8_link_1shapeimage_8_link_2shapeimage_8_link_3shapeimage_8_link_4
 
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