2012年5月11日

生後の脳で新生する神経細胞の数を適切に調整する仕組み

脂肪酸結合タンパク質が神経幹細胞の分裂と新生神経細胞の生存を制御する

 我々人類を含む高等動物の脳は、かつては胎生期に完成すると考えられ、脳を構成する神経細胞の数は生後は減少するのみと信じられていました。しかし近年の研究により、脳室下帯及び海馬歯状回といった限られた脳領域には、神経細胞を作り出すことのできる種のような細胞(神経幹細胞)が存在し、その細胞が分裂・分化をすることにより、生後でも新たな神経細胞が産生され続けることが明らかになっています。このような神経新生の異常が、統合失調症や心的外傷後ストレス障害(PTSD)と関係することが報告されており、神経新生のメカニズムについて大きく着目されています。
 東北大学大学院医学系研究科の大隅典子教授、松股美穂研究員(当時、現所属;理化学研究所)らは、成体マウスの海馬歯状回における神経幹細胞に脂肪酸結合タンパク質であるFabp7*1 及びFabp5 が存在していること、このタンパク質をどちらか一方でも生まれつき欠損したマウスでは神経幹細胞の分裂が減少するが、両タンパク質を同時に失ったマウスでは、神経幹細胞の分裂は減るものの、逆に新生神経細胞の生存が向上することを明らかにしました。さらに、この神経幹細胞の分裂と生存が海馬の前後軸に沿って異なる分布を示すこと、Fabp7 及びFabp5 を欠損したマウスではこの前後軸における分布にも異常があることも見出しました。神経幹細胞の分裂で生じた新たな神経細胞が正常に働くためには神経回路にこの新生神経細胞が正しく組み込まれることが必要ですが、Fabp 欠損マウスでは、今回見出されたように分裂と生存の乱れがあるため神経回路への組み込みに異常がある可能性があり、その回路に依存する海馬の脳機能への影響も示唆されています。
 本研究成果は、山口大学医学部の大和田祐二教授および理化学研究所の吉川武男チームリーダーらとの共同研究によるものであり、米国科学誌Stem Cells のウェブ版6月号にまもなく掲載されます。

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