神経細胞樹状突起の形成機構の解明は、神経系の正常機能や疾患の理解に重要な課題である。本研究では、小脳プルキンエ細胞を用いて樹状突起形成のメカニズム解明を目指した。プルキンエ細胞は生後2週目に成熟型樹状突起を発達させる。その過程でRORalpha遺伝子が枝分かれおよび突起のスパイン形成に必須であること、また、神経活動が不要な一次突起の除去および、突起の同一平面上への伸長を制御することを見出した。さらに、2光子顕微鏡を用いたin vivoイメージング法により、脳内で樹状突起が成熟する過程を経時的に可視化した。これらの成果は、哺乳類神経系における樹状突起形成機構の解明に貢献すると考えられる。
This study explored mechanisms which underlie how mammalian dendrites grow in vivo during neural development. Using cerebellar Purkinje cells which develop their dendrites postnatally, I investigated molecular mechanisms of dendritogenesis during 2nd postnatal week.I found that RORalpha is crucial for formation of mature dendritic branch and spines, while neuronal activities are required for stem dendrite pruning and formation of monoplanar architecture of dendritic tree. Furthermore, live imaging using two-photon microscopy revealed dynamic remodeling of developing dendrite in vivo. These results provide insights into in vivo mechanisms of dendrite formation.

研究種目 : 挑戦的萌芽研究
研究期間 : 2012～2013
課題番号 : 24650171
研究分野 : 総合領域
科研費の分科・細目 : 脳神経科学・神経科学一般