2024年3月8日
大脳皮質の発達中、ニューロンとグリア細胞は、心室の内側を覆う心室ゾーンで発生し、脳表面に向かって移動します。このプロセスには多くの遺伝子が関与しています。このプロトコルでは、移動するニューロンとグリア前駆細胞のタイムラプスイメージングの技術を紹介します。
大脳皮質の発達中、ニューロンと灰色細胞は心室領域に由来し、脳表面の他の部分に移動します。このプロセスには、神経発達障害や精神障害の原因となる遺伝子など、多くの遺伝子が関与しています。このプロセスにおける3つの振る舞いについて、それらの機能に取り組んでいます。
最近、アストロサイト前駆細胞は、不規則な移動と血管誘導移動という2つの異なる移動モードをとることが報告されています。これらの観察は、このビデオで紹介した血清型特異的な標識法と時間観察法の組み合わせを使用して行われました。細胞の平準化には、S/N比の高い個々の細胞を可視化するために開発した子宮内エレクトロポレーションシステムを利用しています。
また、このin vivo遺伝子導入システムにより、遺伝子の発現や中性子ベクターのエレクトロポレーションにより、遺伝子の機能獲得実験や機能喪失実験を容易に行うことができます。この実験系を用いて、ニューロン、グリア、血管の細胞挙動を観察し、それらの間のクロストークを解明することを目指しています。これらの研究から得られた知見は、神経発達障害の病態解明に貢献することが期待されます。
本研究では大脳皮質の形成に焦点を当て、脳室帯から脳表面へのニューロンおよびグリア前駆細胞の移動を明らかにします。タイムラプスイメージング技術と細胞標識のための子宮内電極導入法を用いることで、アストロサイト前駆細胞の移動様式と、神経発達障害および精神疾患に影響を与える遺伝子について調査します。
マウス胚脳切片における遊走ニューロンおよびグリア前駆細胞のタイムラプスイメージングにより、神経発達プロセスの根底にある細胞ダイナミクスの直接的な可視化が可能になります。この機能は、標的バリデーションのリスク軽減や、疾患関連システム、特に神経発達障害および精神疾患のポートフォリオにおける遺伝子機能の理解において不可欠です。このアプローチは、遺伝的摂動を定量可能な細胞挙動に結びつけることで、初期探索段階における予測の信頼性を高めます。
本手法は、初期の遺伝子機能研究から前臨床モデルによる検証に至る創薬の連続的なプロセスに組み込まれ、ターゲットの同定とメカニズムのリスク低減を橋渡しします。