脳科学辞典 - 利用者の投稿記録 [ja]

トーク:ガイドポスト細胞

2019-06-27T22:41:44Z

Fmurakami: /* Floor plate */ 新しい節

== Floor plate ==

今更このような事を申し上げて恐縮ですが、底板細胞は1-4の条件を全て満たしているにもかかわらず、ガイドポスト細胞ではないというのは引っかかりを感じました。
それから細かな点ですが、「放射線を照射してCx1細胞を取り除いておく」の「放射線」はレーザー光にしておいた方が良いのでは無いかと思いました。

トーク:サブプレート

2018-08-26T01:04:47Z

Fmurakami: ページの作成:「ご多忙の中、改訂版の作成有り難うございました。お陰様で大変分かり易い解説を書き上げていただいたと思います。大変有…」

ご多忙の中、改訂版の作成有り難うございました。お陰様で大変分かり易い解説を書き上げていただいたと思います。大変有り難うございました。

一点だけ、「。。。サブプレートは最終的に６層の下部に一列の細胞層として残るに過ぎない。サブプレートに位置するニューロンの多くは、発生期の役割（以下参照）を終えると、細胞死によって消失すると考えられている。」が気に掛かりました。

例えばZoltanの論文の一つには
A large proportion of the early　generated　subplate cells die by the end of the first postnatal　week (Price et al. 1997), but a considerable population of cells　remains visible in the location of the subplate in adulthood.との記述もあり、彼を初めとする何人かの研究者は齧歯類で生後に残存する6b層のニューロンに着目した研究を発表しています。

私はこの部分の記述は少し弱めて、例えば「サブプレートに位置するニューロンの多くは、発生期の役割（以下参照）を終えると、細胞死によって消失すると考えられているが、その一部は最終的に６層の下部に一列の細胞層として残る。」ぐらいにしておいた方が無難のように思いますが、これは見解の相違かも知れませんので、どうするかは先生のご判断にお任せしたいと思います。

村上

トーク:ガイドポスト細胞

2017-04-07T08:18:19Z

Fmurakami:

少し気になった点がありますので、下記にコメントを記載させていただきました。

1）この項目のタイトルは「[[神経幹細胞]]」であるのに対して，図は神経幹細胞から異なる神経細胞が[[分化]]する機構に関する２つのモデルを示したものです。「神経幹細胞」を説明する図、例えば
http://www.sigmaaldrich.com/life-science/stem-cell-biology/neural-stem-cell-biology.html
のような図を加えては如何でしょうか？

2）先生の書かれた図ですが、簡単な説明があった方が良いと思います。
3）成体の神経幹細胞の説明ですが、齧歯類に限った話であることを明記してはどうでしょうか。また成体の神経幹細胞の最初の発見者はAltmanなので、その論文Science, 1962を引用してはどうでしょうか。

Common　progenitor 説
　　二つの概念が存在し—＞二つの（仮）説が存在し　の方が良くありませんか

村上富士夫

トーク:ガイドポスト細胞

2017-04-07T02:57:16Z

Fmurakami: ページの作成:「拝読させていただき、いくつか気になった点がありましたのでお知らせします。１）図のキャプションは図の内容とずれてい...」

拝読させていただき、いくつか気になった点がありましたのでお知らせします。

１）図のキャプションは図の内容とずれているように思います。
2）[[神経前駆細胞]]は神経系全体に存在するはずですが、記述は全て[[大脳皮質]]に関するものになっています。他にも触れていただくか、最初の部分で大脳皮質に限った説明であるとの断り書きをいれた方が良いと思います。
3）一行目の「多様な神経細胞を産生した結果である」との記述ですが、[[介在ニューロン]]のことが無視されているように思いますので、何らかの変更を加えていただいた方が良いと思います。
4）「oRG前駆細胞（OSVZ radial glia-like cell）」は少し分かりにくく思いました。まず、oRGをスペルアウトしてoRG前駆細胞＝OSVZ（outer [[subventricular zone]]) radial glia-like cellとした方がわかり易いと思います
5）Apical面　basal側　Radial unit　という表現が出てきますが、簡単な説明があった方がわかり易いと思います
6）「oRG前駆細胞とよばれ、[[基底膜]]方向にのみ一本」との記述ですが、他の細胞は形態学的特徴が述べられていないので、分かりにくく思いました。
7）多[[極性]]細胞の項で「未成熟な細胞」という語句を用いておられますが、その意味が不明確ではないかと思いました。
8）「多極性細胞」に関しては、他と異なりその性質や機能の説明がよく分かりませんでした。
9）未[[分化]]型前駆細胞と別の項目である「[[神経幹細胞]]」との関係の説明があった方が良いと思いました。

以上ご検討の程宜しくお願い申しあげます。

村上富士夫

トーク:ニューロブラスト

2016-06-09T06:30:26Z

Fmurakami: ページの作成:「ご多忙のところ加筆有り難うございました。小生も勉強させていただきました。もしご面倒でなければ引用文献は番号で示し...」

ご多忙のところ加筆有り難うございました。小生も勉強させていただきました。もしご面倒でなければ引用文献は番号で示して末尾にならべていただけると見栄えが良くなるかと思います。

細かな点ですが一カ所Neurod1がNeudod1になっています。それから林先生のコメントがそのまま残っていますので、ご対応のほど宜しくお願い申しあげます。

トーク:Notch

2016-05-31T03:13:35Z

Fmurakami: ページの作成:「下条先生　影山先生簡潔で大変分かり易い項目のご執筆有り難うございました。一カ所だけ、読者が戸惑うかも知れない部分...」

下条先生　影山先生
簡潔で大変分かり易い項目のご執筆有り難うございました。
一カ所だけ、読者が戸惑うかも知れない部分があるのに、気がつきました。「活性化とプロセシング」のところでS1からS4領域という文言がでてきますが、これと構造の図2との関係がはっきりしない（図中の番号と関係するとの誤解を生む可能性がある）ように思いました。ご高配いただけると幸いです。村上富士夫

トーク:Zic

2016-03-07T07:18:01Z

Fmurakami: ページの作成:「有賀　純先生、畑山　実先生ご多用の中、大変立派な項目のご執筆有り難うございました。Zic family分子が発生の多様な局面...」

有賀　純先生、畑山　実先生

ご多用の中、大変立派な項目のご執筆有り難うございました。Zic family分子が発生の多様な局面で重要であることがよくわかりました。折角ですので、この分子の発見の経緯について簡単に触れていただけると、読者の興味をより強く惹きつけることが出来るのではないかと思いました。また、もし既知のことでしたら、Zicが欠けたときの表現型だけでなく、Zicがどのような下流分子を制御するのかに関しても簡単に触れていただけると有り難く存じます。

村上富士夫

トーク:アストロサイト

2016-02-15T06:40:17Z

Fmurakami: ページの作成:「歴史 Santiago がfirst nameですので　Raymon y Cajalとした方が良いと思いますマーカとしてGFAP, GLAST, GLT-1, s100betaを挙げておられます...」

歴史
Santiago がfirst nameですので　Raymon y Cajalとした方が良いと思います
マーカとしてGFAP, GLAST, GLT-1, s100betaを挙げておられます。そして線維性アストロはGFAPを発現しているということですが、原形質性アストロが発現する分子の記述がありません。原形質性アストロがどのマーカーで同定できるかを示した方が良いと思います

発生「[[放射状グリア]]から分裂して出来る[[脳室下帯]]」というのは日本語がおかしくありませんか？
「[[脳室]]での発生する部位によりアストロサイトはサブタイプに分かれる」ことが明確に示されているのは脊髄だけだと思います。そうであるなら「脊髄では」と書き加えた方が良いかと思います、「放射状[[グリア]]から[[分化]]した[[大脳皮質]]の原形質性アストロサイト」という記述を読んで、線維性アストロサイトはどの細胞に由来するのだろうかとの疑問を持ちました

皮質の錐体ニューロンと共にコラム(column)という柱状の領域を形成する---http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867414013154は精度の高い仕事です

[アストロサイトが個々の領域をもつドメイン構造をとっている]ですが、これは確か[[海馬]]の話しで、一般化は出来ないのでは内でしょうか？

疾患ーグリオーマに触れなくても良いでしょうか。

[[バーグマングリア]]、ミューラー細胞にも触れる必要はないでしょうか。

トーク:細胞死

2015-07-11T13:09:00Z

Fmurakami: ページの作成:「この度は「細胞死」の項目の御執筆をいただき、誠に有り難うございました。林先生からメールで連絡が行っている件につき...」

この度は「細胞死」の項目の御執筆をいただき、誠に有り難うございました。林先生からメールで連絡が行っている件につきましてはご確認いただくと共に、図の追加につきましてはご検討いただけると幸いです。「神経系における細胞死の役割」以外の部分についても図があれば一層分かり易く成るのはないかと思います。その他気になった点としては、「[[ネクロプトーシス]]（necroptosis）、[[パイロトーシス]]（pyroptosis）、[[フェロプトーシス]]（ferroptosis）」は[[脳神経]]系で生じることが示されているとのことですが、「神経系における細胞死の役割」では[[アポトーシス]]の話しか出てきません。神経系ではどのような局面でこれらの[[制御されたネクローシス]]が起こっているのかの記載があれば良いと思いました。

トーク:カスパーゼ

2015-06-01T12:35:45Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク作成
*Wikipediaより図とその説明をコピーしました。
*種類と構造の段落の順番を逆にしました。
*抄録がなかったので、作成いたしました。ご確認ください。
*イントロのところにアポトーシスに至る幾つかの基質が例としてあげられていますが、それに対応する内容が、無いようです。ご確認ください。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] ([[利用者・トーク:WikiSysop|トーク]]) 2015年5月16日 (土) 12:23 (JST)

--村上富士夫
脳科学辞典の項目ですので、脳・神経系における役割について簡単に触れていただけると有り難く存じます

大幅な追加、改訂をしていただき、誠に有り難うございました。
林先生からも有益なコメントをいただいております。一番目は文献の引用で対応しておられるのではないかと拝察しておりますが、残りの点につきましてもご検討賜りますよう宜しくお願い申しあげます。
村上富士夫

トーク:カスパーゼ

2015-05-17T23:12:50Z

Fmurakami:

トーク:カスパーゼ

2015-05-17T23:12:38Z

Fmurakami:

トーク:カスパーゼ

2015-05-17T23:11:19Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

トーク:細胞系譜

2015-03-09T21:49:15Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク作成
*本文中、コメントございます。著者に御対応をご依頼いただければと思います。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年1月24日 (木) 21:22 (JST)

ご多忙の中、ご対応有り難うございました。図が加わり随分分かり易く成りました。
本文ですが、率直に申し上げて少しわかりにくいと感じました
１）最初の２つのパラグラフで線虫を例に挙げて細胞系譜の説明をしていただいていますが
２）第３パラグラフでは、進化発生学(Evo-Devo)という革命的な学問分野の発展が生じたことに触れられていますが、その中味については記述がありません
３）その次のパラグラフの冒頭では脊椎動物でも線虫と同様な細胞系譜が存在することを述べておられるような気がしますが、大部分は一元論と二元論の話になっています

参考文献ですが、１番目と２番目以降ではフォーマットが異なっておりますので、揃えていただけると幸いです。
村上

トーク:細胞系譜

2015-03-09T21:44:01Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

前後軸

2013-03-06T05:26:09Z

Fmurakami: /* 前脳 */

英語名：antero-posterior axis、rostral-caudal axis　独：anteroposterioren Achse、rostrokaudalen Achse　仏：axe antéro-postérieur、axe rostro-caudal

　[[オーガナイザー]]により[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から誘導された初期[[神経板]]の性質は、[[後方化シグナル分子]]の濃度勾配にしたがって、前後軸に沿った異なる性質をもつ領域へと変換される。さらに、二次シグナリングセンターからのシグナル分子の作用により、各脳領域には特徴的な前後軸パターンが形成される。

== 神経誘導と前後軸パターン形成モデル ==

　前後軸は、胚発生において最も早く確立される軸である。

　1920年代後半、[[wikipedia:ja:シュペーマン|シュペーマン]]と[[wikipedia:Hilde Mangold|マンゴルト]]は[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]胚を用いて、[[中枢神経系]]の前後軸パターン形成に関わる重要な領域を明らかにした<ref name=ref1><pubmed>11252999</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:イモリ|イモリ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[wikipedia:ja:原口背唇部|原口背唇部]]を本来神経組織に分化しない表皮外胚葉に移植すると、完全な頭部と胴部を含む二次軸が誘導された。後期原腸胚の原口背唇部を表皮外胚葉に移植すると、頭部が欠損した胴尾部組織が異所的に生じた。シュペーマンらはこのような実験結果に基づき、外胚葉から神経組織([[神経外胚葉]])を誘導する活性をもつ原口背唇部を、オーガナイザー（形成体）と名付けた。特に、初期原腸胚の原口背唇部は頭部オーガナイザー、後期原腸胚の原口背唇部は尾部オーガナイザーと呼ばれている。神経外胚葉は中枢神経系の原基である神経板を形成し、原口背唇部からは、その後神経外胚葉下を前方向に移動する[[wikipedia:ja:中内胚葉|中内胚葉]]（mesendoderm）細胞および[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]] (mesoderm) 細胞が派生する。先に移動する中内胚葉細胞は[[脊索前板]]を形成し、それに続き移動する中胚葉細胞は[[脊索]]を形成する。

　マンゴルトは1930年代前半に（編集コメント：マンゴルトは1924年に死亡したようです。年代をご確認下さい）、前方神経板下の中内胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると頭部が誘導され、後方神経板下の中胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると胴体および尾部が誘導されることを示した。これら一連の実験から、原口背唇部の神経誘導活性は時間とともに性質が変化し、オーガナイザー細胞が前方へ移動する過程において、オーガナイザーから異なるシグナルを受け取った外胚葉には、前後軸に沿って異なる性質をもつ領域が形成されると考えられた。1990年代前半、ついに、頭部オーガナイザー因子として、[[ノギン]]（[[Noggin]]）、[[コーディン]]([[Chordin]]) および[[フォリスタチン]]([[Follistatin]]) が同定された。これらの分子は、表皮外胚葉から分泌される[[骨形成タンパク質]]([[bone morphogenetic protein]]: [[BMP]]) がもつ神経抑制作用を打ち消すことで、外胚葉から神経外胚葉を誘導することができる<ref name=ref1 />。

　[[wikipedia:fr:Peter Nieuwkoop|ニュークープ]]は1950年代前半に、中枢神経系の前後軸パターン化に関する活性化-形質変換（activation-transformation）モデルを提唱した<ref name=ref1 />。第一段階として、原口背唇部の細胞が分泌するシグナル分子が、外胚葉を神経外胚葉へと活性化し、神経板に前脳に相当する領域の性質を与える。第二段階として、[[トランスフォーマー]]と呼ばれる[[後方化分子]]の濃度勾配が神経板の前後軸に沿って形成される。その結果、初期神経板の性質は後方化分子の濃度に依存して、[[中脳]]、[[後脳]]および[[脊髄]]の性質へと変換されるという考え方である。

　現在では、[[Wnt]]などのトランスフォーマーの性質を満たす後方化分子が同定されており、シュペーマン／マンゴルトとニュークープのモデルの両者を重ね合わせたものが、現代の神経発生生学における前後軸形成機構の基礎となっている<ref name=ref1 />。

== 神経板の前方化 ==

[[image:前後軸図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経板の前後軸パターン化''' (A) マウス初期胚におけるシグナリングセンター (<ref name=ref2 />を基に作成) (B) マウス神経板における前後軸パターン形成 (<ref name=ref4 />を参考に作成) VE, visceral endoderm; DVE, distal visceral endoderm; Epi, epiblast; EE, extra embryonic endoderm; AVE, anterior visceral endoderm; Mes, mesoderm]]

　[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚や[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]胚を用いた移植実験や[[機能喪失実験]]は、さらに神経板の前後軸パターン形成機構の解明に貢献した。

　[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚や[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]胚において頭部オーガナイザーに相当する領域は二次軸誘導能をもつ[[原始線条]] (primitive streak) 先端部であり、BMPシグナル阻害分子が発現している。[[頭部オーガナイザー]]によって[[wikipedia:ja:胚性外胚葉|胚性外胚葉]]（エピブラスト epiblast）に誘導された初期神経板は、[[Otx2]]などの前方マーカー遺伝子を発現する。したがって、初期神経板は前脳の性質をもつと考えられる<ref name=ref1 />。

　オーガナイザーの他に前後軸パターン化に関わる領域として、ニワトリ胚の[[胚盤葉]]下層（hypoblast）やマウス胚の胚体外組織である[[前方臓側内胚葉]]（anterior visceral endoderm：AVE）が重要である（図1）(細かい話ですが図にはＶＥしか示されていません。村上）。ニワトリ胚の胚盤葉下層の細胞を別の胚に異所的に移植すると、エピブラストにOtx2や[[Sox3]]の発現が一過的に誘導される<ref name=ref1 />。マウス胚においてAVE細胞を除去すると、神経板における前脳マーカー遺伝子の発現が消失する。また、AVE細胞に発現する[[Hex]]、[[Hesx1]]、Otx2、[[Lim1]]遺伝子は、正常な[[前脳]]形成に必須である<ref name=ref1 /> <ref name=ref2><pubmed>22754658</pubmed></ref>（注：AVEは[[wikipedia:ja:遠位臓側内胚葉|遠位臓側内胚葉]] (distal visceral endoderm: DVE) が前方へ移動したものであると考えられてきたが、AVEはDVEと異なる[[細胞系譜]]をもつことが最近明らかになった<ref name=ref3><pubmed>21623358</pubmed></ref>。DVE はAVEの前方移動をガイドするために必要とされる。）。

　AVE細胞は[[Cerberus]]や[[Dkk1]]などの分泌性因子を産生する。これらの分子は、後方化シグナルとして働く[[Wntシグナル]]を阻害することで、前方神経板の性質を維持している<ref name=ref2 /> <ref name=ref4><pubmed>12461551</pubmed></ref>。前方神経板を裏打ちする中内胚葉細胞にもWntシグナル阻害分子が発現し、中内胚葉細胞からのシグナルが前方神経板のパターン化に寄与している<ref name=ref5><pubmed>22462542</pubmed></ref>。

== 神経板の後方化 ==

　ニワトリ胚やマウス胚において、両生類胚の尾部オーガナイザーに相当する領域は、原始線条の先端部から時期を追って形成される[[結節]]（[[ノード]] [[node]]）と呼ばれる領域である。

　原始線条や結節には[[線維芽細胞増殖因子]]([[fibroblast growth factor 8]]: [[FGF8]]) が発現している。ニワトリ初期神経板前方領域の組織片にFGF8を添加し、しばらく培養すると、FGF8の濃度依存的に中脳や[[菱脳]]前方領域の性質が誘導される<ref name=ref6><pubmed>12006981</pubmed></ref>。このような脳の領域は、前後軸に沿って発現する[[転写制御因子]]の発現を指標にすることで区別可能である。例えば、前脳では[[Pax6]]、中脳では[[Engrailed 1]]/[[Engrailed 2|2]] ([[En1]]/[[En2|2]])、菱脳では[[Krox20]]、菱脳・脊髄では各種[[Hox遺伝子群|ホックス(Hox) 遺伝子]]が発現する（図1）。このような一連の実験から、初期神経板には前後軸に沿ってFGF8の濃度勾配が形成され、FGF8は神経板の後方化シグナル分子として機能することが明らかとなった。

　また、[[wikipedia:ja:後方沿軸中胚葉|後方沿軸中胚葉]]（paraxial mesoderm）で合成される[[レチノイン酸]]（[[retinoic acid]]: [[RA]]）は、初期神経板に菱脳後方および脊髄の性質を誘導する後方化シグナル分子である<ref name=ref6 />。また、レチノイン酸は、胚後方部からのFGF8と拮抗することで、ニューロン分化を促進し、FGF8は後方部の未分化領域（stem cell zone）の維持においても必要である<ref name=ref7><pubmed>15273988</pubmed></ref>。初期神経板に近接する沿軸中胚葉から分泌されるWntは、初期神経板の性質を濃度依存的に中脳・菱脳・脊髄の全ての性質に変換することができる後方化シグナル分子である(図1)<ref name=ref6 />。

　Hox遺伝子群は[[ショウジョウバエ]]で見いだされた一連の体軸形成制御遺伝子群（ホメオティック遺伝子）の相同遺伝子であり、頭尾方向の体軸を形成する根幹的な遺伝子である<ref name=ref8><pubmed>19651307</pubmed></ref>。これらの遺伝子は菱脳・脊髄原基においても、前後軸に沿った発現境界を示し、前後軸に沿ったパターン化に関与している(図1) <ref name=ref9><pubmed>16895440</pubmed></ref>。FGF8は、[[Cdx]]の発現誘導を介して、Hox遺伝子の発現を制御している<ref name=ref9 />。また、レチノイン酸は前後軸に沿ったHox遺伝子の発現誘導やそれらの発現境界の確立に関与している<ref name=ref9 />。WntはFGFやレチノイン酸との協調的作用によりHox遺伝子の発現制御に関わる<ref name=ref9 />。

== 各脳領域における前後パターン形成 ==

=== 菱脳 ===

[[image:前後軸図2.jpg|thumb|300px|'''図2．脳原基の前後軸パターン化''' マウス胚胎齢8.5日と10.5日における脳の区画化 
p1-3, prosomere 1-3; mb, midbrain; r1-7, rhombomere 1-7; ANR, anterior neural ridge; MHB, midbrain hindbrain boundary; Zli, zona limitance intrathalamica
]]

　神経板の前後軸極性の確立にともない、初期脳原基には[[ニューロメア]]（[[neuromere]]）と呼ばれる分節構造が形成される。とくに、菱脳では[[ロンボメア]]（[[rhombomere]]）と呼ばれる分節(どのようなものか簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるかと思います。村上）が存在する(図2) <ref name=ref5 />。発生初期段階のマウス胚やニワトリ胚にレチノイン酸を投与すると、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が前方へシフトする（もともとHox遺伝子の発現がロンボメアの境界と符号しているとの説明がないので解りにくいかも知れません。村上）。またレチノイン酸が欠乏した胚では、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が後方にシフトする。これらのことから、生体内では、菱脳後方から前方に向かって形成されるレチノイン酸の濃度勾配が、菱脳の前後パターン形成に関与すると考えられている<ref name=ref5 />。

　また、[[中脳・後脳境界]]（midbrain hindbrain boundary: MHB）の後脳側に発現するFGF8の作用により、菱脳第一分節は小脳へと運命づけられる<ref name=ref5 />。各ロンボメア間では、[[エフリン]] ([[ephrin]]) や[[エフリン受容体]] ([[Eph]]) による反発作用により境界を超えて前後に細胞が混じり合わない（注: 細胞移動が起こらない境界で囲まれた領域はコンパートメントと呼ばれ、コンパートメント間の境界はコンパートメント境界と呼ばれている）。さらに、ロンボメア境界付近の細胞は、[[ロンボメア境界細胞]]（rhombomere boundary cell）と呼ばれる特殊化した細胞群に変化し、FGFやWntなどのシグナル分子を前後軸方向に分泌し、近接する細胞の神経分化を制御するシグナリングセンターとして機能することが示唆されている<ref name=ref5 />。

=== 中脳 ===

　鳥類胚において、[[間脳]]背側の組織を中脳・後脳境界の前方へ移植すると、移植片は中脳へ分化する。また、中脳・後脳境界の組織を間脳に移植すると移植片の周囲の組織が中脳へ転換する。このような一連の実験から、中脳・後脳境界は中脳をパターン化するシグナリングセンターであり、FGF8がその機能を担うことが明らかとなった<ref name=ref5 />。中脳・後脳境界の中脳側に発現するWnt1も小脳領域の形成に重要である（図2）<ref name=ref5 />。中脳の前後極性形成には転写因子En1/2 の発現勾配が重要であり、その勾配は、[[網膜]]から中脳[[視蓋]]への視神経の投射パターンの決定に重要な位置情報を与えている<ref name=ref10><pubmed>1348950</pubmed></ref>。中脳・後脳境界は中脳側に発現する転写因子Otx2と菱脳側に発現する転写因子[[Gbx2]]による相互抑制作用によって決定され、シャープな発現境界が形成される（図2）<ref name=ref5 />。

=== 前脳 ===

[[image:前後軸図3.jpg|thumb|300px|'''図3．大脳皮質原基の前後軸パターン化''' 大脳皮質原基における遺伝子発現 (<ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>を基に作成) F/M, prefrontal/motor cortex (前頭前皮質/運動野); S1, primary somatosensory cortex (一次体性感覚野); A1,primary auditory cortex (一次聴覚野); V1, primary visual cortex (一次視覚野)]]

　前脳は間脳と終脳に分けられる。予定前脳領域の神経板では、[[前方神経境界領域]] (anterior neural boundary: ANBまたはanterior neural ridge: ANR) が二次シグナリングセンター（少し説明があった方が良いように思います。村上）として機能し、分泌されるFGF8が前脳のパターン化に重要である<ref name=ref5 />。様々な転写因子遺伝子の発現パターンと形態学的な境界との比較により、前脳を前後軸に沿って6つの[[プロソメア領域]] (p1からp6) に区画化する[[プロソメアモデル]]（prosomeric model）が提唱された（そのような考えに至る経緯のようなものが少し書いてあるとベターかと思いました。村上）<ref name=ref11><pubmed>7939711</pubmed></ref>。

　現在では、p4からp6領域は、secondary prosencehplaon（終脳と視床下部）として一区画とされている<ref name=ref12><pubmed>12948657</pubmed></ref>。（図2）。FGF8は前脳においては、[[Six3]]の発現を誘導する。p2/p3境界は、Six3およびFezf1/2の後方発現境界とIrx3の前方発現境界に一致している<ref name=ref5 />。Six3や[[Fezf1]]/[[Fezf2|2]]はp2/3境界形成に必須の遺伝子である（図2）<ref name=ref5 />。p2/p3境界には[[ソニックヘッジホッグ]]([[sonic hedgehog]]: [[Shh]]) を発現する[[Zli 領域]] ([[zona limitance intrathalamica]])が形成され、[[間脳原基]]から生じる[[視床]]の前後軸パターン化に関与している<ref name=ref5 />（図2）。間脳・中脳境界は、間脳後部に発現するPax6と中脳に発現するEn2の相互抑制機構により確立される（図2）。

　p3の前方部の背側から腹側にかけての領域からは、将来の[[大脳皮質]]、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[視床下部]]が派生する。脳胞形成後の終脳先端正中部に位置するcommissural plateにはFGF8が発現している (図2)。FGF8をマウス大脳皮質原基の前方領域に発現させると、本来前方に位置する領野が後方へとシフトする。一方、FGF8を大脳皮質原基の後方領域に発現させると鏡像対称な[[体性感覚野]][[バレル構造]]が形成される。これらの結果から、commissural plate から分泌されるFGF8の濃度勾配が大脳皮質原基の前後軸パターン化を制御していることが示唆された<ref name=ref13><pubmed>11567107</pubmed></ref>。

　また、大脳皮質原基の前方ではPax6, [[Sp8]]の発現が高く、後方ではEmx2, [[Couptf1]]の発現が高く、FGF8 はEmx2の発現を抑制する。これらの転写制御因子は、大脳皮質における各領野の位置を決定するパターン化因子として機能している (図3) <ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[脊髄の発生]]

== 参考文献 ==
<references />

(執筆者：高橋将文　担当編集委員：村上富士夫)

前後軸

2013-03-06T05:18:15Z

Fmurakami: /* 菱脳 */

英語名：antero-posterior axis、rostral-caudal axis　独：anteroposterioren Achse、rostrokaudalen Achse　仏：axe antéro-postérieur、axe rostro-caudal

　[[オーガナイザー]]により[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から誘導された初期[[神経板]]の性質は、[[後方化シグナル分子]]の濃度勾配にしたがって、前後軸に沿った異なる性質をもつ領域へと変換される。さらに、二次シグナリングセンターからのシグナル分子の作用により、各脳領域には特徴的な前後軸パターンが形成される。

== 神経誘導と前後軸パターン形成モデル ==

　前後軸は、胚発生において最も早く確立される軸である。

　1920年代後半、[[wikipedia:ja:シュペーマン|シュペーマン]]と[[wikipedia:Hilde Mangold|マンゴルト]]は[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]胚を用いて、[[中枢神経系]]の前後軸パターン形成に関わる重要な領域を明らかにした<ref name=ref1><pubmed>11252999</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:イモリ|イモリ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[wikipedia:ja:原口背唇部|原口背唇部]]を本来神経組織に分化しない表皮外胚葉に移植すると、完全な頭部と胴部を含む二次軸が誘導された。後期原腸胚の原口背唇部を表皮外胚葉に移植すると、頭部が欠損した胴尾部組織が異所的に生じた。シュペーマンらはこのような実験結果に基づき、外胚葉から神経組織([[神経外胚葉]])を誘導する活性をもつ原口背唇部を、オーガナイザー（形成体）と名付けた。特に、初期原腸胚の原口背唇部は頭部オーガナイザー、後期原腸胚の原口背唇部は尾部オーガナイザーと呼ばれている。神経外胚葉は中枢神経系の原基である神経板を形成し、原口背唇部からは、その後神経外胚葉下を前方向に移動する[[wikipedia:ja:中内胚葉|中内胚葉]]（mesendoderm）細胞および[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]] (mesoderm) 細胞が派生する。先に移動する中内胚葉細胞は[[脊索前板]]を形成し、それに続き移動する中胚葉細胞は[[脊索]]を形成する。

　マンゴルトは1930年代前半に（編集コメント：マンゴルトは1924年に死亡したようです。年代をご確認下さい）、前方神経板下の中内胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると頭部が誘導され、後方神経板下の中胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると胴体および尾部が誘導されることを示した。これら一連の実験から、原口背唇部の神経誘導活性は時間とともに性質が変化し、オーガナイザー細胞が前方へ移動する過程において、オーガナイザーから異なるシグナルを受け取った外胚葉には、前後軸に沿って異なる性質をもつ領域が形成されると考えられた。1990年代前半、ついに、頭部オーガナイザー因子として、[[ノギン]]（[[Noggin]]）、[[コーディン]]([[Chordin]]) および[[フォリスタチン]]([[Follistatin]]) が同定された。これらの分子は、表皮外胚葉から分泌される[[骨形成タンパク質]]([[bone morphogenetic protein]]: [[BMP]]) がもつ神経抑制作用を打ち消すことで、外胚葉から神経外胚葉を誘導することができる<ref name=ref1 />。

　[[wikipedia:fr:Peter Nieuwkoop|ニュークープ]]は1950年代前半に、中枢神経系の前後軸パターン化に関する活性化-形質変換（activation-transformation）モデルを提唱した<ref name=ref1 />。第一段階として、原口背唇部の細胞が分泌するシグナル分子が、外胚葉を神経外胚葉へと活性化し、神経板に前脳に相当する領域の性質を与える。第二段階として、[[トランスフォーマー]]と呼ばれる[[後方化分子]]の濃度勾配が神経板の前後軸に沿って形成される。その結果、初期神経板の性質は後方化分子の濃度に依存して、[[中脳]]、[[後脳]]および[[脊髄]]の性質へと変換されるという考え方である。

　現在では、[[Wnt]]などのトランスフォーマーの性質を満たす後方化分子が同定されており、シュペーマン／マンゴルトとニュークープのモデルの両者を重ね合わせたものが、現代の神経発生生学における前後軸形成機構の基礎となっている<ref name=ref1 />。

== 神経板の前方化 ==

[[image:前後軸図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経板の前後軸パターン化''' (A) マウス初期胚におけるシグナリングセンター (<ref name=ref2 />を基に作成) (B) マウス神経板における前後軸パターン形成 (<ref name=ref4 />を参考に作成) VE, visceral endoderm; DVE, distal visceral endoderm; Epi, epiblast; EE, extra embryonic endoderm; AVE, anterior visceral endoderm; Mes, mesoderm]]

　[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚や[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]胚を用いた移植実験や[[機能喪失実験]]は、さらに神経板の前後軸パターン形成機構の解明に貢献した。

　[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚や[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]胚において頭部オーガナイザーに相当する領域は二次軸誘導能をもつ[[原始線条]] (primitive streak) 先端部であり、BMPシグナル阻害分子が発現している。[[頭部オーガナイザー]]によって[[wikipedia:ja:胚性外胚葉|胚性外胚葉]]（エピブラスト epiblast）に誘導された初期神経板は、[[Otx2]]などの前方マーカー遺伝子を発現する。したがって、初期神経板は前脳の性質をもつと考えられる<ref name=ref1 />。

　オーガナイザーの他に前後軸パターン化に関わる領域として、ニワトリ胚の[[胚盤葉]]下層（hypoblast）やマウス胚の胚体外組織である[[前方臓側内胚葉]]（anterior visceral endoderm：AVE）が重要である（図1）(細かい話ですが図にはＶＥしか示されていません。村上）。ニワトリ胚の胚盤葉下層の細胞を別の胚に異所的に移植すると、エピブラストにOtx2や[[Sox3]]の発現が一過的に誘導される<ref name=ref1 />。マウス胚においてAVE細胞を除去すると、神経板における前脳マーカー遺伝子の発現が消失する。また、AVE細胞に発現する[[Hex]]、[[Hesx1]]、Otx2、[[Lim1]]遺伝子は、正常な[[前脳]]形成に必須である<ref name=ref1 /> <ref name=ref2><pubmed>22754658</pubmed></ref>（注：AVEは[[wikipedia:ja:遠位臓側内胚葉|遠位臓側内胚葉]] (distal visceral endoderm: DVE) が前方へ移動したものであると考えられてきたが、AVEはDVEと異なる[[細胞系譜]]をもつことが最近明らかになった<ref name=ref3><pubmed>21623358</pubmed></ref>。DVE はAVEの前方移動をガイドするために必要とされる。）。

　AVE細胞は[[Cerberus]]や[[Dkk1]]などの分泌性因子を産生する。これらの分子は、後方化シグナルとして働く[[Wntシグナル]]を阻害することで、前方神経板の性質を維持している<ref name=ref2 /> <ref name=ref4><pubmed>12461551</pubmed></ref>。前方神経板を裏打ちする中内胚葉細胞にもWntシグナル阻害分子が発現し、中内胚葉細胞からのシグナルが前方神経板のパターン化に寄与している<ref name=ref5><pubmed>22462542</pubmed></ref>。

== 神経板の後方化 ==

　ニワトリ胚やマウス胚において、両生類胚の尾部オーガナイザーに相当する領域は、原始線条の先端部から時期を追って形成される[[結節]]（[[ノード]] [[node]]）と呼ばれる領域である。

　原始線条や結節には[[線維芽細胞増殖因子]]([[fibroblast growth factor 8]]: [[FGF8]]) が発現している。ニワトリ初期神経板前方領域の組織片にFGF8を添加し、しばらく培養すると、FGF8の濃度依存的に中脳や[[菱脳]]前方領域の性質が誘導される<ref name=ref6><pubmed>12006981</pubmed></ref>。このような脳の領域は、前後軸に沿って発現する[[転写制御因子]]の発現を指標にすることで区別可能である。例えば、前脳では[[Pax6]]、中脳では[[Engrailed 1]]/[[Engrailed 2|2]] ([[En1]]/[[En2|2]])、菱脳では[[Krox20]]、菱脳・脊髄では各種[[Hox遺伝子群|ホックス(Hox) 遺伝子]]が発現する（図1）。このような一連の実験から、初期神経板には前後軸に沿ってFGF8の濃度勾配が形成され、FGF8は神経板の後方化シグナル分子として機能することが明らかとなった。

　また、[[wikipedia:ja:後方沿軸中胚葉|後方沿軸中胚葉]]（paraxial mesoderm）で合成される[[レチノイン酸]]（[[retinoic acid]]: [[RA]]）は、初期神経板に菱脳後方および脊髄の性質を誘導する後方化シグナル分子である<ref name=ref6 />。また、レチノイン酸は、胚後方部からのFGF8と拮抗することで、ニューロン分化を促進し、FGF8は後方部の未分化領域（stem cell zone）の維持においても必要である<ref name=ref7><pubmed>15273988</pubmed></ref>。初期神経板に近接する沿軸中胚葉から分泌されるWntは、初期神経板の性質を濃度依存的に中脳・菱脳・脊髄の全ての性質に変換することができる後方化シグナル分子である(図1)<ref name=ref6 />。

　Hox遺伝子群は[[ショウジョウバエ]]で見いだされた一連の体軸形成制御遺伝子群（ホメオティック遺伝子）の相同遺伝子であり、頭尾方向の体軸を形成する根幹的な遺伝子である<ref name=ref8><pubmed>19651307</pubmed></ref>。これらの遺伝子は菱脳・脊髄原基においても、前後軸に沿った発現境界を示し、前後軸に沿ったパターン化に関与している(図1) <ref name=ref9><pubmed>16895440</pubmed></ref>。FGF8は、[[Cdx]]の発現誘導を介して、Hox遺伝子の発現を制御している<ref name=ref9 />。また、レチノイン酸は前後軸に沿ったHox遺伝子の発現誘導やそれらの発現境界の確立に関与している<ref name=ref9 />。WntはFGFやレチノイン酸との協調的作用によりHox遺伝子の発現制御に関わる<ref name=ref9 />。

== 各脳領域における前後パターン形成 ==

=== 菱脳 ===

[[image:前後軸図2.jpg|thumb|300px|'''図2．脳原基の前後軸パターン化''' マウス胚胎齢8.5日と10.5日における脳の区画化 
p1-3, prosomere 1-3; mb, midbrain; r1-7, rhombomere 1-7; ANR, anterior neural ridge; MHB, midbrain hindbrain boundary; Zli, zona limitance intrathalamica
]]

　神経板の前後軸極性の確立にともない、初期脳原基には[[ニューロメア]]（[[neuromere]]）と呼ばれる分節構造が形成される。とくに、菱脳では[[ロンボメア]]（[[rhombomere]]）と呼ばれる分節(どのようなものか簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるかと思います。村上）が存在する(図2) <ref name=ref5 />。発生初期段階のマウス胚やニワトリ胚にレチノイン酸を投与すると、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が前方へシフトする（もともとHox遺伝子の発現がロンボメアの境界と符号しているとの説明がないので解りにくいかも知れません。村上）。またレチノイン酸が欠乏した胚では、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が後方にシフトする。これらのことから、生体内では、菱脳後方から前方に向かって形成されるレチノイン酸の濃度勾配が、菱脳の前後パターン形成に関与すると考えられている<ref name=ref5 />。

　また、[[中脳・後脳境界]]（midbrain hindbrain boundary: MHB）の後脳側に発現するFGF8の作用により、菱脳第一分節は小脳へと運命づけられる<ref name=ref5 />。各ロンボメア間では、[[エフリン]] ([[ephrin]]) や[[エフリン受容体]] ([[Eph]]) による反発作用により境界を超えて前後に細胞が混じり合わない（注: 細胞移動が起こらない境界で囲まれた領域はコンパートメントと呼ばれ、コンパートメント間の境界はコンパートメント境界と呼ばれている）。さらに、ロンボメア境界付近の細胞は、[[ロンボメア境界細胞]]（rhombomere boundary cell）と呼ばれる特殊化した細胞群に変化し、FGFやWntなどのシグナル分子を前後軸方向に分泌し、近接する細胞の神経分化を制御するシグナリングセンターとして機能することが示唆されている<ref name=ref5 />。

=== 中脳 ===

　鳥類胚において、[[間脳]]背側の組織を中脳・後脳境界の前方へ移植すると、移植片は中脳へ分化する。また、中脳・後脳境界の組織を間脳に移植すると移植片の周囲の組織が中脳へ転換する。このような一連の実験から、中脳・後脳境界は中脳をパターン化するシグナリングセンターであり、FGF8がその機能を担うことが明らかとなった<ref name=ref5 />。中脳・後脳境界の中脳側に発現するWnt1も小脳領域の形成に重要である（図2）<ref name=ref5 />。中脳の前後極性形成には転写因子En1/2 の発現勾配が重要であり、その勾配は、[[網膜]]から中脳[[視蓋]]への視神経の投射パターンの決定に重要な位置情報を与えている<ref name=ref10><pubmed>1348950</pubmed></ref>。中脳・後脳境界は中脳側に発現する転写因子Otx2と菱脳側に発現する転写因子[[Gbx2]]による相互抑制作用によって決定され、シャープな発現境界が形成される（図2）<ref name=ref5 />。

=== 前脳 ===

[[image:前後軸図3.jpg|thumb|300px|'''図3．大脳皮質原基の前後軸パターン化''' 大脳皮質原基における遺伝子発現 (<ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>を基に作成) F/M, prefrontal/motor cortex (前頭前皮質/運動野); S1, primary somatosensory cortex (一次体性感覚野); A1,primary auditory cortex (一次聴覚野); V1, primary visual cortex (一次視覚野)]]

　前脳は間脳と終脳に分けられる。予定前脳領域の神経板では、[[前方神経境界領域]] (anterior neural boundary: ANBまたはanterior neural ridge: ANR) が二次シグナリングセンター（少し説明があった方が良いように思います。村上）として機能し、分泌されるFGF8が前脳のパターン化に重要である<ref name=ref5 />。様々な転写因子遺伝子の発現パターンと形態学的な境界との比較により、前脳を前後軸に沿って6つの[[プロソメア領域]] (p1からp6) に区画化する[[プロソメアモデル]]（prosomeric model）が提唱された<ref name=ref11><pubmed>7939711</pubmed></ref>。

　現在では、p4からp6領域は、secondary prosencehplaon（終脳と視床下部）として一区画とされている<ref name=ref12><pubmed>12948657</pubmed></ref>。（図2）。FGF8は前脳においては、[[Six3]]の発現を誘導する。p2/p3境界は、Six3およびFezf1/2の後方発現境界とIrx3の前方発現境界に一致している<ref name=ref5 />。Six3や[[Fezf1]]/[[Fezf2|2]]はp2/3境界形成に必須の遺伝子である（図2）<ref name=ref5 />。p2/p3境界には[[ソニックヘッジホッグ]]([[sonic hedgehog]]: [[Shh]]) を発現する[[Zli 領域]] ([[zona limitance intrathalamica]])が形成され、[[間脳原基]]から生じる[[視床]]の前後軸パターン化に関与している<ref name=ref5 />（図2）。間脳・中脳境界は、間脳後部に発現するPax6と中脳に発現するEn2の相互抑制機構により確立される（図2）。

　p3の前方部の背側から腹側にかけての領域からは、将来の[[大脳皮質]]、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[視床下部]]が派生する。脳胞形成後の終脳先端正中部に位置するcommissural plateにはFGF8が発現している (図2)。FGF8をマウス大脳皮質原基の前方領域に発現させると、本来前方に位置する領野が後方へとシフトする。一方、FGF8を大脳皮質原基の後方領域に発現させると鏡像対称な[[体性感覚野]][[バレル構造]]が形成される。これらの結果から、commissural plate から分泌されるFGF8の濃度勾配が大脳皮質原基の前後軸パターン化を制御していることが示唆された<ref name=ref13><pubmed>11567107</pubmed></ref>。

　また、大脳皮質原基の前方ではPax6, [[Sp8]]の発現が高く、後方ではEmx2, [[Couptf1]]の発現が高く、FGF8 はEmx2の発現を抑制する。これらの転写制御因子は、大脳皮質における各領野の位置を決定するパターン化因子として機能している (図3) <ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[脊髄の発生]]

== 参考文献 ==
<references />

(執筆者：高橋将文　担当編集委員：村上富士夫)

前後軸

2013-03-06T05:15:01Z

Fmurakami: /* 前脳 */

英語名：antero-posterior axis、rostral-caudal axis　独：anteroposterioren Achse、rostrokaudalen Achse　仏：axe antéro-postérieur、axe rostro-caudal

　[[オーガナイザー]]により[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から誘導された初期[[神経板]]の性質は、[[後方化シグナル分子]]の濃度勾配にしたがって、前後軸に沿った異なる性質をもつ領域へと変換される。さらに、二次シグナリングセンターからのシグナル分子の作用により、各脳領域には特徴的な前後軸パターンが形成される。

== 神経誘導と前後軸パターン形成モデル ==

　前後軸は、胚発生において最も早く確立される軸である。

　1920年代後半、[[wikipedia:ja:シュペーマン|シュペーマン]]と[[wikipedia:Hilde Mangold|マンゴルト]]は[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]胚を用いて、[[中枢神経系]]の前後軸パターン形成に関わる重要な領域を明らかにした<ref name=ref1><pubmed>11252999</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:イモリ|イモリ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[wikipedia:ja:原口背唇部|原口背唇部]]を本来神経組織に分化しない表皮外胚葉に移植すると、完全な頭部と胴部を含む二次軸が誘導された。後期原腸胚の原口背唇部を表皮外胚葉に移植すると、頭部が欠損した胴尾部組織が異所的に生じた。シュペーマンらはこのような実験結果に基づき、外胚葉から神経組織([[神経外胚葉]])を誘導する活性をもつ原口背唇部を、オーガナイザー（形成体）と名付けた。特に、初期原腸胚の原口背唇部は頭部オーガナイザー、後期原腸胚の原口背唇部は尾部オーガナイザーと呼ばれている。神経外胚葉は中枢神経系の原基である神経板を形成し、原口背唇部からは、その後神経外胚葉下を前方向に移動する[[wikipedia:ja:中内胚葉|中内胚葉]]（mesendoderm）細胞および[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]] (mesoderm) 細胞が派生する。先に移動する中内胚葉細胞は[[脊索前板]]を形成し、それに続き移動する中胚葉細胞は[[脊索]]を形成する。

　マンゴルトは1930年代前半に（編集コメント：マンゴルトは1924年に死亡したようです。年代をご確認下さい）、前方神経板下の中内胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると頭部が誘導され、後方神経板下の中胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると胴体および尾部が誘導されることを示した。これら一連の実験から、原口背唇部の神経誘導活性は時間とともに性質が変化し、オーガナイザー細胞が前方へ移動する過程において、オーガナイザーから異なるシグナルを受け取った外胚葉には、前後軸に沿って異なる性質をもつ領域が形成されると考えられた。1990年代前半、ついに、頭部オーガナイザー因子として、[[ノギン]]（[[Noggin]]）、[[コーディン]]([[Chordin]]) および[[フォリスタチン]]([[Follistatin]]) が同定された。これらの分子は、表皮外胚葉から分泌される[[骨形成タンパク質]]([[bone morphogenetic protein]]: [[BMP]]) がもつ神経抑制作用を打ち消すことで、外胚葉から神経外胚葉を誘導することができる<ref name=ref1 />。

　[[wikipedia:fr:Peter Nieuwkoop|ニュークープ]]は1950年代前半に、中枢神経系の前後軸パターン化に関する活性化-形質変換（activation-transformation）モデルを提唱した<ref name=ref1 />。第一段階として、原口背唇部の細胞が分泌するシグナル分子が、外胚葉を神経外胚葉へと活性化し、神経板に前脳に相当する領域の性質を与える。第二段階として、[[トランスフォーマー]]と呼ばれる[[後方化分子]]の濃度勾配が神経板の前後軸に沿って形成される。その結果、初期神経板の性質は後方化分子の濃度に依存して、[[中脳]]、[[後脳]]および[[脊髄]]の性質へと変換されるという考え方である。

　現在では、[[Wnt]]などのトランスフォーマーの性質を満たす後方化分子が同定されており、シュペーマン／マンゴルトとニュークープのモデルの両者を重ね合わせたものが、現代の神経発生生学における前後軸形成機構の基礎となっている<ref name=ref1 />。

== 神経板の前方化 ==

[[image:前後軸図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経板の前後軸パターン化''' (A) マウス初期胚におけるシグナリングセンター (<ref name=ref2 />を基に作成) (B) マウス神経板における前後軸パターン形成 (<ref name=ref4 />を参考に作成) VE, visceral endoderm; DVE, distal visceral endoderm; Epi, epiblast; EE, extra embryonic endoderm; AVE, anterior visceral endoderm; Mes, mesoderm]]

　[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚や[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]胚を用いた移植実験や[[機能喪失実験]]は、さらに神経板の前後軸パターン形成機構の解明に貢献した。

　[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚や[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]胚において頭部オーガナイザーに相当する領域は二次軸誘導能をもつ[[原始線条]] (primitive streak) 先端部であり、BMPシグナル阻害分子が発現している。[[頭部オーガナイザー]]によって[[wikipedia:ja:胚性外胚葉|胚性外胚葉]]（エピブラスト epiblast）に誘導された初期神経板は、[[Otx2]]などの前方マーカー遺伝子を発現する。したがって、初期神経板は前脳の性質をもつと考えられる<ref name=ref1 />。

　オーガナイザーの他に前後軸パターン化に関わる領域として、ニワトリ胚の[[胚盤葉]]下層（hypoblast）やマウス胚の胚体外組織である[[前方臓側内胚葉]]（anterior visceral endoderm：AVE）が重要である（図1）(細かい話ですが図にはＶＥしか示されていません。村上）。ニワトリ胚の胚盤葉下層の細胞を別の胚に異所的に移植すると、エピブラストにOtx2や[[Sox3]]の発現が一過的に誘導される<ref name=ref1 />。マウス胚においてAVE細胞を除去すると、神経板における前脳マーカー遺伝子の発現が消失する。また、AVE細胞に発現する[[Hex]]、[[Hesx1]]、Otx2、[[Lim1]]遺伝子は、正常な[[前脳]]形成に必須である<ref name=ref1 /> <ref name=ref2><pubmed>22754658</pubmed></ref>（注：AVEは[[wikipedia:ja:遠位臓側内胚葉|遠位臓側内胚葉]] (distal visceral endoderm: DVE) が前方へ移動したものであると考えられてきたが、AVEはDVEと異なる[[細胞系譜]]をもつことが最近明らかになった<ref name=ref3><pubmed>21623358</pubmed></ref>。DVE はAVEの前方移動をガイドするために必要とされる。）。

　AVE細胞は[[Cerberus]]や[[Dkk1]]などの分泌性因子を産生する。これらの分子は、後方化シグナルとして働く[[Wntシグナル]]を阻害することで、前方神経板の性質を維持している<ref name=ref2 /> <ref name=ref4><pubmed>12461551</pubmed></ref>。前方神経板を裏打ちする中内胚葉細胞にもWntシグナル阻害分子が発現し、中内胚葉細胞からのシグナルが前方神経板のパターン化に寄与している<ref name=ref5><pubmed>22462542</pubmed></ref>。

== 神経板の後方化 ==

　ニワトリ胚やマウス胚において、両生類胚の尾部オーガナイザーに相当する領域は、原始線条の先端部から時期を追って形成される[[結節]]（[[ノード]] [[node]]）と呼ばれる領域である。

　原始線条や結節には[[線維芽細胞増殖因子]]([[fibroblast growth factor 8]]: [[FGF8]]) が発現している。ニワトリ初期神経板前方領域の組織片にFGF8を添加し、しばらく培養すると、FGF8の濃度依存的に中脳や[[菱脳]]前方領域の性質が誘導される<ref name=ref6><pubmed>12006981</pubmed></ref>。このような脳の領域は、前後軸に沿って発現する[[転写制御因子]]の発現を指標にすることで区別可能である。例えば、前脳では[[Pax6]]、中脳では[[Engrailed 1]]/[[Engrailed 2|2]] ([[En1]]/[[En2|2]])、菱脳では[[Krox20]]、菱脳・脊髄では各種[[Hox遺伝子群|ホックス(Hox) 遺伝子]]が発現する（図1）。このような一連の実験から、初期神経板には前後軸に沿ってFGF8の濃度勾配が形成され、FGF8は神経板の後方化シグナル分子として機能することが明らかとなった。

　また、[[wikipedia:ja:後方沿軸中胚葉|後方沿軸中胚葉]]（paraxial mesoderm）で合成される[[レチノイン酸]]（[[retinoic acid]]: [[RA]]）は、初期神経板に菱脳後方および脊髄の性質を誘導する後方化シグナル分子である<ref name=ref6 />。また、レチノイン酸は、胚後方部からのFGF8と拮抗することで、ニューロン分化を促進し、FGF8は後方部の未分化領域（stem cell zone）の維持においても必要である<ref name=ref7><pubmed>15273988</pubmed></ref>。初期神経板に近接する沿軸中胚葉から分泌されるWntは、初期神経板の性質を濃度依存的に中脳・菱脳・脊髄の全ての性質に変換することができる後方化シグナル分子である(図1)<ref name=ref6 />。

　Hox遺伝子群は[[ショウジョウバエ]]で見いだされた一連の体軸形成制御遺伝子群（ホメオティック遺伝子）の相同遺伝子であり、頭尾方向の体軸を形成する根幹的な遺伝子である<ref name=ref8><pubmed>19651307</pubmed></ref>。これらの遺伝子は菱脳・脊髄原基においても、前後軸に沿った発現境界を示し、前後軸に沿ったパターン化に関与している(図1) <ref name=ref9><pubmed>16895440</pubmed></ref>。FGF8は、[[Cdx]]の発現誘導を介して、Hox遺伝子の発現を制御している<ref name=ref9 />。また、レチノイン酸は前後軸に沿ったHox遺伝子の発現誘導やそれらの発現境界の確立に関与している<ref name=ref9 />。WntはFGFやレチノイン酸との協調的作用によりHox遺伝子の発現制御に関わる<ref name=ref9 />。

== 各脳領域における前後パターン形成 ==

=== 菱脳 ===

[[image:前後軸図2.jpg|thumb|300px|'''図2．脳原基の前後軸パターン化''' マウス胚胎齢8.5日と10.5日における脳の区画化 
p1-3, prosomere 1-3; mb, midbrain; r1-7, rhombomere 1-7; ANR, anterior neural ridge; MHB, midbrain hindbrain boundary; Zli, zona limitance intrathalamica
]]

　神経板の前後軸極性の確立にともない、初期脳原基には[[ニューロメア]]（[[neuromere]]）と呼ばれる分節構造が形成される。とくに、菱脳では[[ロンボメア]]（[[rhombomere]]）と呼ばれる分節(どのようなものか簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるかと思います。村上）が存在する(図2) <ref name=ref5 />。発生初期段階のマウス胚やニワトリ胚にレチノイン酸を投与すると、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が前方へシフトする。またレチノイン酸が欠乏した胚では、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が後方にシフトする。これらのことから、生体内では、菱脳後方から前方に向かって形成されるレチノイン酸の濃度勾配が、菱脳の前後パターン形成に関与すると考えられている<ref name=ref5 />。

　また、[[中脳・後脳境界]]（midbrain hindbrain boundary: MHB）の後脳側に発現するFGF8の作用により、菱脳第一分節は小脳へと運命づけられる<ref name=ref5 />。各ロンボメア間では、[[エフリン]] ([[ephrin]]) や[[エフリン受容体]] ([[Eph]]) による反発作用により境界を超えて前後に細胞が混じり合わない（注: 細胞移動が起こらない境界で囲まれた領域はコンパートメントと呼ばれ、コンパートメント間の境界はコンパートメント境界と呼ばれている）。さらに、ロンボメア境界付近の細胞は、[[ロンボメア境界細胞]]（rhombomere boundary cell）と呼ばれる特殊化した細胞群に変化し、FGFやWntなどのシグナル分子を前後軸方向に分泌し、近接する細胞の神経分化を制御するシグナリングセンターとして機能することが示唆されている<ref name=ref5 />。

=== 中脳 ===

　鳥類胚において、[[間脳]]背側の組織を中脳・後脳境界の前方へ移植すると、移植片は中脳へ分化する。また、中脳・後脳境界の組織を間脳に移植すると移植片の周囲の組織が中脳へ転換する。このような一連の実験から、中脳・後脳境界は中脳をパターン化するシグナリングセンターであり、FGF8がその機能を担うことが明らかとなった<ref name=ref5 />。中脳・後脳境界の中脳側に発現するWnt1も小脳領域の形成に重要である（図2）<ref name=ref5 />。中脳の前後極性形成には転写因子En1/2 の発現勾配が重要であり、その勾配は、[[網膜]]から中脳[[視蓋]]への視神経の投射パターンの決定に重要な位置情報を与えている<ref name=ref10><pubmed>1348950</pubmed></ref>。中脳・後脳境界は中脳側に発現する転写因子Otx2と菱脳側に発現する転写因子[[Gbx2]]による相互抑制作用によって決定され、シャープな発現境界が形成される（図2）<ref name=ref5 />。

=== 前脳 ===

[[image:前後軸図3.jpg|thumb|300px|'''図3．大脳皮質原基の前後軸パターン化''' 大脳皮質原基における遺伝子発現 (<ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>を基に作成) F/M, prefrontal/motor cortex (前頭前皮質/運動野); S1, primary somatosensory cortex (一次体性感覚野); A1,primary auditory cortex (一次聴覚野); V1, primary visual cortex (一次視覚野)]]

　前脳は間脳と終脳に分けられる。予定前脳領域の神経板では、[[前方神経境界領域]] (anterior neural boundary: ANBまたはanterior neural ridge: ANR) が二次シグナリングセンター（少し説明があった方が良いように思います。村上）として機能し、分泌されるFGF8が前脳のパターン化に重要である<ref name=ref5 />。様々な転写因子遺伝子の発現パターンと形態学的な境界との比較により、前脳を前後軸に沿って6つの[[プロソメア領域]] (p1からp6) に区画化する[[プロソメアモデル]]（prosomeric model）が提唱された<ref name=ref11><pubmed>7939711</pubmed></ref>。

　現在では、p4からp6領域は、secondary prosencehplaon（終脳と視床下部）として一区画とされている<ref name=ref12><pubmed>12948657</pubmed></ref>。（図2）。FGF8は前脳においては、[[Six3]]の発現を誘導する。p2/p3境界は、Six3およびFezf1/2の後方発現境界とIrx3の前方発現境界に一致している<ref name=ref5 />。Six3や[[Fezf1]]/[[Fezf2|2]]はp2/3境界形成に必須の遺伝子である（図2）<ref name=ref5 />。p2/p3境界には[[ソニックヘッジホッグ]]([[sonic hedgehog]]: [[Shh]]) を発現する[[Zli 領域]] ([[zona limitance intrathalamica]])が形成され、[[間脳原基]]から生じる[[視床]]の前後軸パターン化に関与している<ref name=ref5 />（図2）。間脳・中脳境界は、間脳後部に発現するPax6と中脳に発現するEn2の相互抑制機構により確立される（図2）。

　p3の前方部の背側から腹側にかけての領域からは、将来の[[大脳皮質]]、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[視床下部]]が派生する。脳胞形成後の終脳先端正中部に位置するcommissural plateにはFGF8が発現している (図2)。FGF8をマウス大脳皮質原基の前方領域に発現させると、本来前方に位置する領野が後方へとシフトする。一方、FGF8を大脳皮質原基の後方領域に発現させると鏡像対称な[[体性感覚野]][[バレル構造]]が形成される。これらの結果から、commissural plate から分泌されるFGF8の濃度勾配が大脳皮質原基の前後軸パターン化を制御していることが示唆された<ref name=ref13><pubmed>11567107</pubmed></ref>。

　また、大脳皮質原基の前方ではPax6, [[Sp8]]の発現が高く、後方ではEmx2, [[Couptf1]]の発現が高く、FGF8 はEmx2の発現を抑制する。これらの転写制御因子は、大脳皮質における各領野の位置を決定するパターン化因子として機能している (図3) <ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[脊髄の発生]]

== 参考文献 ==
<references />

(執筆者：高橋将文　担当編集委員：村上富士夫)

前後軸

2013-03-06T05:09:46Z

Fmurakami: /* 菱脳 */

英語名：antero-posterior axis、rostral-caudal axis　独：anteroposterioren Achse、rostrokaudalen Achse　仏：axe antéro-postérieur、axe rostro-caudal

　[[オーガナイザー]]により[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から誘導された初期[[神経板]]の性質は、[[後方化シグナル分子]]の濃度勾配にしたがって、前後軸に沿った異なる性質をもつ領域へと変換される。さらに、二次シグナリングセンターからのシグナル分子の作用により、各脳領域には特徴的な前後軸パターンが形成される。

== 神経誘導と前後軸パターン形成モデル ==

　前後軸は、胚発生において最も早く確立される軸である。

　1920年代後半、[[wikipedia:ja:シュペーマン|シュペーマン]]と[[wikipedia:Hilde Mangold|マンゴルト]]は[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]胚を用いて、[[中枢神経系]]の前後軸パターン形成に関わる重要な領域を明らかにした<ref name=ref1><pubmed>11252999</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:イモリ|イモリ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[wikipedia:ja:原口背唇部|原口背唇部]]を本来神経組織に分化しない表皮外胚葉に移植すると、完全な頭部と胴部を含む二次軸が誘導された。後期原腸胚の原口背唇部を表皮外胚葉に移植すると、頭部が欠損した胴尾部組織が異所的に生じた。シュペーマンらはこのような実験結果に基づき、外胚葉から神経組織([[神経外胚葉]])を誘導する活性をもつ原口背唇部を、オーガナイザー（形成体）と名付けた。特に、初期原腸胚の原口背唇部は頭部オーガナイザー、後期原腸胚の原口背唇部は尾部オーガナイザーと呼ばれている。神経外胚葉は中枢神経系の原基である神経板を形成し、原口背唇部からは、その後神経外胚葉下を前方向に移動する[[wikipedia:ja:中内胚葉|中内胚葉]]（mesendoderm）細胞および[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]] (mesoderm) 細胞が派生する。先に移動する中内胚葉細胞は[[脊索前板]]を形成し、それに続き移動する中胚葉細胞は[[脊索]]を形成する。

　マンゴルトは1930年代前半に（編集コメント：マンゴルトは1924年に死亡したようです。年代をご確認下さい）、前方神経板下の中内胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると頭部が誘導され、後方神経板下の中胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると胴体および尾部が誘導されることを示した。これら一連の実験から、原口背唇部の神経誘導活性は時間とともに性質が変化し、オーガナイザー細胞が前方へ移動する過程において、オーガナイザーから異なるシグナルを受け取った外胚葉には、前後軸に沿って異なる性質をもつ領域が形成されると考えられた。1990年代前半、ついに、頭部オーガナイザー因子として、[[ノギン]]（[[Noggin]]）、[[コーディン]]([[Chordin]]) および[[フォリスタチン]]([[Follistatin]]) が同定された。これらの分子は、表皮外胚葉から分泌される[[骨形成タンパク質]]([[bone morphogenetic protein]]: [[BMP]]) がもつ神経抑制作用を打ち消すことで、外胚葉から神経外胚葉を誘導することができる<ref name=ref1 />。

　[[wikipedia:fr:Peter Nieuwkoop|ニュークープ]]は1950年代前半に、中枢神経系の前後軸パターン化に関する活性化-形質変換（activation-transformation）モデルを提唱した<ref name=ref1 />。第一段階として、原口背唇部の細胞が分泌するシグナル分子が、外胚葉を神経外胚葉へと活性化し、神経板に前脳に相当する領域の性質を与える。第二段階として、[[トランスフォーマー]]と呼ばれる[[後方化分子]]の濃度勾配が神経板の前後軸に沿って形成される。その結果、初期神経板の性質は後方化分子の濃度に依存して、[[中脳]]、[[後脳]]および[[脊髄]]の性質へと変換されるという考え方である。

　現在では、[[Wnt]]などのトランスフォーマーの性質を満たす後方化分子が同定されており、シュペーマン／マンゴルトとニュークープのモデルの両者を重ね合わせたものが、現代の神経発生生学における前後軸形成機構の基礎となっている<ref name=ref1 />。

== 神経板の前方化 ==

[[image:前後軸図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経板の前後軸パターン化''' (A) マウス初期胚におけるシグナリングセンター (<ref name=ref2 />を基に作成) (B) マウス神経板における前後軸パターン形成 (<ref name=ref4 />を参考に作成) VE, visceral endoderm; DVE, distal visceral endoderm; Epi, epiblast; EE, extra embryonic endoderm; AVE, anterior visceral endoderm; Mes, mesoderm]]

　[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚や[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]胚を用いた移植実験や[[機能喪失実験]]は、さらに神経板の前後軸パターン形成機構の解明に貢献した。

　[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚や[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]胚において頭部オーガナイザーに相当する領域は二次軸誘導能をもつ[[原始線条]] (primitive streak) 先端部であり、BMPシグナル阻害分子が発現している。[[頭部オーガナイザー]]によって[[wikipedia:ja:胚性外胚葉|胚性外胚葉]]（エピブラスト epiblast）に誘導された初期神経板は、[[Otx2]]などの前方マーカー遺伝子を発現する。したがって、初期神経板は前脳の性質をもつと考えられる<ref name=ref1 />。

　オーガナイザーの他に前後軸パターン化に関わる領域として、ニワトリ胚の[[胚盤葉]]下層（hypoblast）やマウス胚の胚体外組織である[[前方臓側内胚葉]]（anterior visceral endoderm：AVE）が重要である（図1）(細かい話ですが図にはＶＥしか示されていません。村上）。ニワトリ胚の胚盤葉下層の細胞を別の胚に異所的に移植すると、エピブラストにOtx2や[[Sox3]]の発現が一過的に誘導される<ref name=ref1 />。マウス胚においてAVE細胞を除去すると、神経板における前脳マーカー遺伝子の発現が消失する。また、AVE細胞に発現する[[Hex]]、[[Hesx1]]、Otx2、[[Lim1]]遺伝子は、正常な[[前脳]]形成に必須である<ref name=ref1 /> <ref name=ref2><pubmed>22754658</pubmed></ref>（注：AVEは[[wikipedia:ja:遠位臓側内胚葉|遠位臓側内胚葉]] (distal visceral endoderm: DVE) が前方へ移動したものであると考えられてきたが、AVEはDVEと異なる[[細胞系譜]]をもつことが最近明らかになった<ref name=ref3><pubmed>21623358</pubmed></ref>。DVE はAVEの前方移動をガイドするために必要とされる。）。

　AVE細胞は[[Cerberus]]や[[Dkk1]]などの分泌性因子を産生する。これらの分子は、後方化シグナルとして働く[[Wntシグナル]]を阻害することで、前方神経板の性質を維持している<ref name=ref2 /> <ref name=ref4><pubmed>12461551</pubmed></ref>。前方神経板を裏打ちする中内胚葉細胞にもWntシグナル阻害分子が発現し、中内胚葉細胞からのシグナルが前方神経板のパターン化に寄与している<ref name=ref5><pubmed>22462542</pubmed></ref>。

== 神経板の後方化 ==

　ニワトリ胚やマウス胚において、両生類胚の尾部オーガナイザーに相当する領域は、原始線条の先端部から時期を追って形成される[[結節]]（[[ノード]] [[node]]）と呼ばれる領域である。

　原始線条や結節には[[線維芽細胞増殖因子]]([[fibroblast growth factor 8]]: [[FGF8]]) が発現している。ニワトリ初期神経板前方領域の組織片にFGF8を添加し、しばらく培養すると、FGF8の濃度依存的に中脳や[[菱脳]]前方領域の性質が誘導される<ref name=ref6><pubmed>12006981</pubmed></ref>。このような脳の領域は、前後軸に沿って発現する[[転写制御因子]]の発現を指標にすることで区別可能である。例えば、前脳では[[Pax6]]、中脳では[[Engrailed 1]]/[[Engrailed 2|2]] ([[En1]]/[[En2|2]])、菱脳では[[Krox20]]、菱脳・脊髄では各種[[Hox遺伝子群|ホックス(Hox) 遺伝子]]が発現する（図1）。このような一連の実験から、初期神経板には前後軸に沿ってFGF8の濃度勾配が形成され、FGF8は神経板の後方化シグナル分子として機能することが明らかとなった。

　また、[[wikipedia:ja:後方沿軸中胚葉|後方沿軸中胚葉]]（paraxial mesoderm）で合成される[[レチノイン酸]]（[[retinoic acid]]: [[RA]]）は、初期神経板に菱脳後方および脊髄の性質を誘導する後方化シグナル分子である<ref name=ref6 />。また、レチノイン酸は、胚後方部からのFGF8と拮抗することで、ニューロン分化を促進し、FGF8は後方部の未分化領域（stem cell zone）の維持においても必要である<ref name=ref7><pubmed>15273988</pubmed></ref>。初期神経板に近接する沿軸中胚葉から分泌されるWntは、初期神経板の性質を濃度依存的に中脳・菱脳・脊髄の全ての性質に変換することができる後方化シグナル分子である(図1)<ref name=ref6 />。

　Hox遺伝子群は[[ショウジョウバエ]]で見いだされた一連の体軸形成制御遺伝子群（ホメオティック遺伝子）の相同遺伝子であり、頭尾方向の体軸を形成する根幹的な遺伝子である<ref name=ref8><pubmed>19651307</pubmed></ref>。これらの遺伝子は菱脳・脊髄原基においても、前後軸に沿った発現境界を示し、前後軸に沿ったパターン化に関与している(図1) <ref name=ref9><pubmed>16895440</pubmed></ref>。FGF8は、[[Cdx]]の発現誘導を介して、Hox遺伝子の発現を制御している<ref name=ref9 />。また、レチノイン酸は前後軸に沿ったHox遺伝子の発現誘導やそれらの発現境界の確立に関与している<ref name=ref9 />。WntはFGFやレチノイン酸との協調的作用によりHox遺伝子の発現制御に関わる<ref name=ref9 />。

== 各脳領域における前後パターン形成 ==

=== 菱脳 ===

[[image:前後軸図2.jpg|thumb|300px|'''図2．脳原基の前後軸パターン化''' マウス胚胎齢8.5日と10.5日における脳の区画化 
p1-3, prosomere 1-3; mb, midbrain; r1-7, rhombomere 1-7; ANR, anterior neural ridge; MHB, midbrain hindbrain boundary; Zli, zona limitance intrathalamica
]]

　神経板の前後軸極性の確立にともない、初期脳原基には[[ニューロメア]]（[[neuromere]]）と呼ばれる分節構造が形成される。とくに、菱脳では[[ロンボメア]]（[[rhombomere]]）と呼ばれる分節(どのようなものか簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるかと思います。村上）が存在する(図2) <ref name=ref5 />。発生初期段階のマウス胚やニワトリ胚にレチノイン酸を投与すると、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が前方へシフトする。またレチノイン酸が欠乏した胚では、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が後方にシフトする。これらのことから、生体内では、菱脳後方から前方に向かって形成されるレチノイン酸の濃度勾配が、菱脳の前後パターン形成に関与すると考えられている<ref name=ref5 />。

　また、[[中脳・後脳境界]]（midbrain hindbrain boundary: MHB）の後脳側に発現するFGF8の作用により、菱脳第一分節は小脳へと運命づけられる<ref name=ref5 />。各ロンボメア間では、[[エフリン]] ([[ephrin]]) や[[エフリン受容体]] ([[Eph]]) による反発作用により境界を超えて前後に細胞が混じり合わない（注: 細胞移動が起こらない境界で囲まれた領域はコンパートメントと呼ばれ、コンパートメント間の境界はコンパートメント境界と呼ばれている）。さらに、ロンボメア境界付近の細胞は、[[ロンボメア境界細胞]]（rhombomere boundary cell）と呼ばれる特殊化した細胞群に変化し、FGFやWntなどのシグナル分子を前後軸方向に分泌し、近接する細胞の神経分化を制御するシグナリングセンターとして機能することが示唆されている<ref name=ref5 />。

=== 中脳 ===

　鳥類胚において、[[間脳]]背側の組織を中脳・後脳境界の前方へ移植すると、移植片は中脳へ分化する。また、中脳・後脳境界の組織を間脳に移植すると移植片の周囲の組織が中脳へ転換する。このような一連の実験から、中脳・後脳境界は中脳をパターン化するシグナリングセンターであり、FGF8がその機能を担うことが明らかとなった<ref name=ref5 />。中脳・後脳境界の中脳側に発現するWnt1も小脳領域の形成に重要である（図2）<ref name=ref5 />。中脳の前後極性形成には転写因子En1/2 の発現勾配が重要であり、その勾配は、[[網膜]]から中脳[[視蓋]]への視神経の投射パターンの決定に重要な位置情報を与えている<ref name=ref10><pubmed>1348950</pubmed></ref>。中脳・後脳境界は中脳側に発現する転写因子Otx2と菱脳側に発現する転写因子[[Gbx2]]による相互抑制作用によって決定され、シャープな発現境界が形成される（図2）<ref name=ref5 />。

=== 前脳 ===

[[image:前後軸図3.jpg|thumb|300px|'''図3．大脳皮質原基の前後軸パターン化''' 大脳皮質原基における遺伝子発現 (<ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>を基に作成) F/M, prefrontal/motor cortex (前頭前皮質/運動野); S1, primary somatosensory cortex (一次体性感覚野); A1,primary auditory cortex (一次聴覚野); V1, primary visual cortex (一次視覚野)]]

　前脳は間脳と終脳に分けられる。予定前脳領域の神経板では、[[前方神経境界領域]] (anterior neural boundary: ANBまたはanterior neural ridge: ANR) が二次シグナリングセンターとして機能し、分泌されるFGF8が前脳のパターン化に重要である<ref name=ref5 />。様々な転写因子遺伝子の発現パターンと形態学的な境界との比較により、前脳を前後軸に沿って6つの[[プロソメア領域]] (p1からp6) に区画化する[[プロソメアモデル]]（prosomeric model）が提唱された<ref name=ref11><pubmed>7939711</pubmed></ref>。

　現在では、p4からp6領域は、secondary prosencehplaon（終脳と視床下部）として一区画とされている<ref name=ref12><pubmed>12948657</pubmed></ref>。（図2）。FGF8は前脳においては、[[Six3]]の発現を誘導する。p2/p3境界は、Six3およびFezf1/2の後方発現境界とIrx3の前方発現境界に一致している<ref name=ref5 />。Six3や[[Fezf1]]/[[Fezf2|2]]はp2/3境界形成に必須の遺伝子である（図2）<ref name=ref5 />。p2/p3境界には[[ソニックヘッジホッグ]]([[sonic hedgehog]]: [[Shh]]) を発現する[[Zli 領域]] ([[zona limitance intrathalamica]])が形成され、[[間脳原基]]から生じる[[視床]]の前後軸パターン化に関与している<ref name=ref5 />（図2）。間脳・中脳境界は、間脳後部に発現するPax6と中脳に発現するEn2の相互抑制機構により確立される（図2）。

　p3の前方部の背側から腹側にかけての領域からは、将来の[[大脳皮質]]、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[視床下部]]が派生する。脳胞形成後の終脳先端正中部に位置するcommissural plateにはFGF8が発現している (図2)。FGF8をマウス大脳皮質原基の前方領域に発現させると、本来前方に位置する領野が後方へとシフトする。一方、FGF8を大脳皮質原基の後方領域に発現させると鏡像対称な[[体性感覚野]][[バレル構造]]が形成される。これらの結果から、commissural plate から分泌されるFGF8の濃度勾配が大脳皮質原基の前後軸パターン化を制御していることが示唆された<ref name=ref13><pubmed>11567107</pubmed></ref>。

　また、大脳皮質原基の前方ではPax6, [[Sp8]]の発現が高く、後方ではEmx2, [[Couptf1]]の発現が高く、FGF8 はEmx2の発現を抑制する。これらの転写制御因子は、大脳皮質における各領野の位置を決定するパターン化因子として機能している (図3) <ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[脊髄の発生]]

== 参考文献 ==
<references />

(執筆者：高橋将文　担当編集委員：村上富士夫)

トーク:前後軸

2013-03-06T05:07:21Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク作成
*改行追加。
*本文中コメントございます。著者に御対応頂ければ幸いです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年2月27日 (水) 00:24 (JST)

林先生
太田先生のWntの項目が完成したらこの部分のWntシグナルをリンクすると良いと思います。村上

「分節」に関して簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるのではないかと思います　村上

トーク:前後軸

2013-03-06T00:08:57Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク作成
*改行追加。
*本文中コメントございます。著者に御対応頂ければ幸いです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年2月27日 (水) 00:24 (JST)

林先生
前方化の「編集」リンクがちがっているようです（他にもあります）。太田先生のWntの項目が完成したらこの部分のWntシグナルをリンクすると良いと思います。村上

「分節」に関して簡単にご説明いただけると読者の理解の助けになるのではないかと思います　村上

トーク:前後軸

2013-03-06T00:03:35Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク作成
*改行追加。
*本文中コメントございます。著者に御対応頂ければ幸いです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年2月27日 (水) 00:24 (JST)

林先生
前方化の「編集」リンクがちがっているようです。太田先生のWntの項目が完成したらこの部分のWntシグナルをリンクすると良いと思います。村上

前後軸

2013-03-05T23:55:49Z

Fmurakami: /* 神経板の前方化 */

英語名：antero-posterior axis、rostral-caudal axis　独：anteroposterioren Achse、rostrokaudalen Achse　仏：axe antéro-postérieur、axe rostro-caudal

　[[オーガナイザー]]により[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から誘導された初期[[神経板]]の性質は、[[後方化シグナル分子]]の濃度勾配にしたがって、前後軸に沿った異なる性質をもつ領域へと変換される。さらに、二次シグナリングセンターからのシグナル分子の作用により、各脳領域には特徴的な前後軸パターンが形成される。

== 神経誘導と前後軸パターン形成モデル ==

　前後軸は、胚発生において最も早く確立される軸である。

　1920年代後半、[[wikipedia:ja:シュペーマン|シュペーマン]]と[[wikipedia:Hilde Mangold|マンゴルト]]は[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]胚を用いて、[[中枢神経系]]の前後軸パターン形成に関わる重要な領域を明らかにした<ref name=ref1><pubmed>11252999</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:イモリ|イモリ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[wikipedia:ja:原口背唇部|原口背唇部]]を本来神経組織に分化しない表皮外胚葉に移植すると、完全な頭部と胴部を含む二次軸が誘導された。後期原腸胚の原口背唇部を表皮外胚葉に移植すると、頭部が欠損した胴尾部組織が異所的に生じた。シュペーマンらはこのような実験結果に基づき、外胚葉から神経組織([[神経外胚葉]])を誘導する活性をもつ原口背唇部を、オーガナイザー（形成体）と名付けた。特に、初期原腸胚の原口背唇部は頭部オーガナイザー、後期原腸胚の原口背唇部は尾部オーガナイザーと呼ばれている。神経外胚葉は中枢神経系の原基である神経板を形成し、原口背唇部からは、その後神経外胚葉下を前方向に移動する[[wikipedia:ja:中内胚葉|中内胚葉]]（mesendoderm）細胞および[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]] (mesoderm) 細胞が派生する。先に移動する中内胚葉細胞は[[脊索前板]]を形成し、それに続き移動する中胚葉細胞は[[脊索]]を形成する。

　マンゴルトは1930年代前半に（編集コメント：マンゴルトは1924年に死亡したようです。年代をご確認下さい）、前方神経板下の中内胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると頭部が誘導され、後方神経板下の中胚葉細胞を表皮外胚葉領域に移植すると胴体および尾部が誘導されることを示した。これら一連の実験から、原口背唇部の神経誘導活性は時間とともに性質が変化し、オーガナイザー細胞が前方へ移動する過程において、オーガナイザーから異なるシグナルを受け取った外胚葉には、前後軸に沿って異なる性質をもつ領域が形成されると考えられた。1990年代前半、ついに、頭部オーガナイザー因子として、[[ノギン]]（[[Noggin]]）、[[コーディン]]([[Chordin]]) および[[フォリスタチン]]([[Follistatin]]) が同定された。これらの分子は、表皮外胚葉から分泌される[[骨形成タンパク質]]([[bone morphogenetic protein]]: [[BMP]]) がもつ神経抑制作用を打ち消すことで、外胚葉から神経外胚葉を誘導することができる<ref name=ref1 />。

　[[wikipedia:fr:Peter Nieuwkoop|ニュークープ]]は1950年代前半に、中枢神経系の前後軸パターン化に関する活性化-形質変換（activation-transformation）モデルを提唱した<ref name=ref1 />。第一段階として、原口背唇部の細胞が分泌するシグナル分子が、外胚葉を神経外胚葉へと活性化し、神経板に前脳に相当する領域の性質を与える。第二段階として、[[トランスフォーマー]]と呼ばれる[[後方化分子]]の濃度勾配が神経板の前後軸に沿って形成される。その結果、初期神経板の性質は後方化分子の濃度に依存して、[[中脳]]、[[後脳]]および[[脊髄]]の性質へと変換されるという考え方である。

　現在では、[[Wnt]]などのトランスフォーマーの性質を満たす後方化分子が同定されており、シュペーマン／マンゴルトとニュークープのモデルの両者を重ね合わせたものが、現代の神経発生生学における前後軸形成機構の基礎となっている<ref name=ref1 />。

== 神経板の前方化 ==

[[image:前後軸図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経板の前後軸パターン化''' (A) マウス初期胚におけるシグナリングセンター (<ref name=ref2 />を基に作成) (B) マウス神経板における前後軸パターン形成 (<ref name=ref4 />を参考に作成) VE, visceral endoderm; DVE, distal visceral endoderm; Epi, epiblast; EE, extra embryonic endoderm; AVE, anterior visceral endoderm; Mes, mesoderm]]

　[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚や[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]胚を用いた移植実験や[[機能喪失実験]]は、さらに神経板の前後軸パターン形成機構の解明に貢献した。

　[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚や[[wikipedia:ja:マウス|マウス]]胚において頭部オーガナイザーに相当する領域は二次軸誘導能をもつ[[原始線条]] (primitive streak) 先端部であり、BMPシグナル阻害分子が発現している。[[頭部オーガナイザー]]によって[[wikipedia:ja:胚性外胚葉|胚性外胚葉]]（エピブラスト epiblast）に誘導された初期神経板は、[[Otx2]]などの前方マーカー遺伝子を発現する。したがって、初期神経板は前脳の性質をもつと考えられる<ref name=ref1 />。

　オーガナイザーの他に前後軸パターン化に関わる領域として、ニワトリ胚の[[胚盤葉]]下層（hypoblast）やマウス胚の胚体外組織である[[前方臓側内胚葉]]（anterior visceral endoderm：AVE）が重要である（図1）(細かい話ですが図にはＶＥしか示されていません。村上）。ニワトリ胚の胚盤葉下層の細胞を別の胚に異所的に移植すると、エピブラストにOtx2や[[Sox3]]の発現が一過的に誘導される<ref name=ref1 />。マウス胚においてAVE細胞を除去すると、神経板における前脳マーカー遺伝子の発現が消失する。また、AVE細胞に発現する[[Hex]]、[[Hesx1]]、Otx2、[[Lim1]]遺伝子は、正常な[[前脳]]形成に必須である<ref name=ref1 /> <ref name=ref2><pubmed>22754658</pubmed></ref>（注：AVEは[[wikipedia:ja:遠位臓側内胚葉|遠位臓側内胚葉]] (distal visceral endoderm: DVE) が前方へ移動したものであると考えられてきたが、AVEはDVEと異なる[[細胞系譜]]をもつことが最近明らかになった<ref name=ref3><pubmed>21623358</pubmed></ref>。DVE はAVEの前方移動をガイドするために必要とされる。）。

　AVE細胞は[[Cerberus]]や[[Dkk1]]などの分泌性因子を産生する。これらの分子は、後方化シグナルとして働くWntシグナルを阻害することで、前方神経板の性質を維持している<ref name=ref2 /> <ref name=ref4><pubmed>12461551</pubmed></ref>。前方神経板を裏打ちする中内胚葉細胞にもWntシグナル阻害分子が発現し、中内胚葉細胞からのシグナルが前方神経板のパターン化に寄与している<ref name=ref5><pubmed>22462542</pubmed></ref>。

== 神経板の後方化 ==

　ニワトリ胚やマウス胚において、両生類胚の尾部オーガナイザーに相当する領域は、原始線条の先端部から時期を追って形成される[[結節]]（[[ノード]] [[node]]）と呼ばれる領域である。

　原始線条や結節には[[線維芽細胞増殖因子]]([[fibroblast growth factor 8]]: [[FGF8]]) が発現している。ニワトリ初期神経板前方領域の組織片にFGF8を添加し、しばらく培養すると、FGF8の濃度依存的に中脳や[[菱脳]]前方領域の性質が誘導される<ref name=ref6><pubmed>12006981</pubmed></ref>。このような脳の領域は、前後軸に沿って発現する[[転写制御因子]]の発現を指標にすることで区別可能である。例えば、前脳では[[Pax6]]、中脳では[[Engrailed 1]]/[[Engrailed 2|2]] ([[En1]]/[[En2|2]])、菱脳では[[Krox20]]、菱脳・脊髄では各種[[Hox遺伝子群|ホックス(Hox) 遺伝子]]が発現する（図1）。このような一連の実験から、初期神経板には前後軸に沿ってFGF8の濃度勾配が形成され、FGF8は神経板の後方化シグナル分子として機能することが明らかとなった。

　また、[[wikipedia:ja:後方沿軸中胚葉|後方沿軸中胚葉]]（paraxial mesoderm）で合成される[[レチノイン酸]]（[[retinoic acid]]: [[RA]]）は、初期神経板に菱脳後方および脊髄の性質を誘導する後方化シグナル分子である<ref name=ref6 />。また、レチノイン酸は、胚後方部からのFGF8と拮抗することで、ニューロン分化を促進し、FGF8は後方部の未分化領域（stem cell zone）の維持においても必要である<ref name=ref7><pubmed>15273988</pubmed></ref>。初期神経板に近接する沿軸中胚葉から分泌されるWntは、初期神経板の性質を濃度依存的に中脳・菱脳・脊髄の全ての性質に変換することができる後方化シグナル分子である(図1)<ref name=ref6 />。

　Hox遺伝子群は[[ショウジョウバエ]]で見いだされた一連の体軸形成制御遺伝子群（ホメオティック遺伝子）の相同遺伝子であり、頭尾方向の体軸を形成する根幹的な遺伝子である<ref name=ref8><pubmed>19651307</pubmed></ref>。これらの遺伝子は菱脳・脊髄原基においても、前後軸に沿った発現境界を示し、前後軸に沿ったパターン化に関与している(図1) <ref name=ref9><pubmed>16895440</pubmed></ref>。FGF8は、[[Cdx]]の発現誘導を介して、Hox遺伝子の発現を制御している<ref name=ref9 />。また、レチノイン酸は前後軸に沿ったHox遺伝子の発現誘導やそれらの発現境界の確立に関与している<ref name=ref9 />。WntはFGFやレチノイン酸との協調的作用によりHox遺伝子の発現制御に関わる<ref name=ref9 />。

== 各脳領域における前後パターン形成 ==

=== 菱脳 ===

[[image:前後軸図2.jpg|thumb|300px|'''図2．脳原基の前後軸パターン化''' マウス胚胎齢8.5日と10.5日における脳の区画化 
p1-3, prosomere 1-3; mb, midbrain; r1-7, rhombomere 1-7; ANR, anterior neural ridge; MHB, midbrain hindbrain boundary; Zli, zona limitance intrathalamica
]]

　神経板の前後軸極性の確立にともない、初期脳原基には[[ニューロメア]]（[[neuromere]]）と呼ばれる分節構造が形成される。とくに、菱脳では[[ロンボメア]]（[[rhombomere]]）と呼ばれる分節が存在する(図2) <ref name=ref5 />。発生初期段階のマウス胚やニワトリ胚にレチノイン酸を投与すると、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が前方へシフトする。またレチノイン酸が欠乏した胚では、菱脳におけるHox遺伝子の発現境界が後方にシフトする。これらのことから、生体内では、菱脳後方から前方に向かって形成されるレチノイン酸の濃度勾配が、菱脳の前後パターン形成に関与すると考えられている<ref name=ref5 />。

　また、[[中脳・後脳境界]]（midbrain hindbrain boundary: MHB）の後脳側に発現するFGF8の作用により、菱脳第一分節は小脳へと運命づけられる<ref name=ref5 />。各ロンボメア間では、[[エフリン]] ([[ephrin]]) や[[エフリン受容体]] ([[Eph]]) による反発作用により境界を超えて前後に細胞が混じり合わない（注: 細胞移動が起こらない境界で囲まれた領域はコンパートメントと呼ばれ、コンパートメント間の境界はコンパートメント境界と呼ばれている）。さらに、ロンボメア境界付近の細胞は、[[ロンボメア境界細胞]]（rhombomere boundary cell）と呼ばれる特殊化した細胞群に変化し、FGFやWntなどのシグナル分子を前後軸方向に分泌し、近接する細胞の神経分化を制御するシグナリングセンターとして機能することが示唆されている<ref name=ref5 />。

=== 中脳 ===

　鳥類胚において、[[間脳]]背側の組織を中脳・後脳境界の前方へ移植すると、移植片は中脳へ分化する。また、中脳・後脳境界の組織を間脳に移植すると移植片の周囲の組織が中脳へ転換する。このような一連の実験から、中脳・後脳境界は中脳をパターン化するシグナリングセンターであり、FGF8がその機能を担うことが明らかとなった<ref name=ref5 />。中脳・後脳境界の中脳側に発現するWnt1も小脳領域の形成に重要である（図2）<ref name=ref5 />。中脳の前後極性形成には転写因子En1/2 の発現勾配が重要であり、その勾配は、[[網膜]]から中脳[[視蓋]]への視神経の投射パターンの決定に重要な位置情報を与えている<ref name=ref10><pubmed>1348950</pubmed></ref>。中脳・後脳境界は中脳側に発現する転写因子Otx2と菱脳側に発現する転写因子[[Gbx2]]による相互抑制作用によって決定され、シャープな発現境界が形成される（図2）<ref name=ref5 />。

=== 前脳 ===

[[image:前後軸図3.jpg|thumb|300px|'''図3．大脳皮質原基の前後軸パターン化''' 大脳皮質原基における遺伝子発現 (<ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>を基に作成) F/M, prefrontal/motor cortex (前頭前皮質/運動野); S1, primary somatosensory cortex (一次体性感覚野); A1,primary auditory cortex (一次聴覚野); V1, primary visual cortex (一次視覚野)]]

　前脳は間脳と終脳に分けられる。予定前脳領域の神経板では、[[前方神経境界領域]] (anterior neural boundary: ANBまたはanterior neural ridge: ANR) が二次シグナリングセンターとして機能し、分泌されるFGF8が前脳のパターン化に重要である<ref name=ref5 />。様々な転写因子遺伝子の発現パターンと形態学的な境界との比較により、前脳を前後軸に沿って6つの[[プロソメア領域]] (p1からp6) に区画化する[[プロソメアモデル]]（prosomeric model）が提唱された<ref name=ref11><pubmed>7939711</pubmed></ref>。

　現在では、p4からp6領域は、secondary prosencehplaon（終脳と視床下部）として一区画とされている<ref name=ref12><pubmed>12948657</pubmed></ref>。（図2）。FGF8は前脳においては、[[Six3]]の発現を誘導する。p2/p3境界は、Six3およびFezf1/2の後方発現境界とIrx3の前方発現境界に一致している<ref name=ref5 />。Six3や[[Fezf1]]/[[Fezf2|2]]はp2/3境界形成に必須の遺伝子である（図2）<ref name=ref5 />。p2/p3境界には[[ソニックヘッジホッグ]]([[sonic hedgehog]]: [[Shh]]) を発現する[[Zli 領域]] ([[zona limitance intrathalamica]])が形成され、[[間脳原基]]から生じる[[視床]]の前後軸パターン化に関与している<ref name=ref5 />（図2）。間脳・中脳境界は、間脳後部に発現するPax6と中脳に発現するEn2の相互抑制機構により確立される（図2）。

　p3の前方部の背側から腹側にかけての領域からは、将来の[[大脳皮質]]、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[視床下部]]が派生する。脳胞形成後の終脳先端正中部に位置するcommissural plateにはFGF8が発現している (図2)。FGF8をマウス大脳皮質原基の前方領域に発現させると、本来前方に位置する領野が後方へとシフトする。一方、FGF8を大脳皮質原基の後方領域に発現させると鏡像対称な[[体性感覚野]][[バレル構造]]が形成される。これらの結果から、commissural plate から分泌されるFGF8の濃度勾配が大脳皮質原基の前後軸パターン化を制御していることが示唆された<ref name=ref13><pubmed>11567107</pubmed></ref>。

　また、大脳皮質原基の前方ではPax6, [[Sp8]]の発現が高く、後方ではEmx2, [[Couptf1]]の発現が高く、FGF8 はEmx2の発現を抑制する。これらの転写制御因子は、大脳皮質における各領野の位置を決定するパターン化因子として機能している (図3) <ref name=ref14><pubmed>18524571</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[脊髄の発生]]

== 参考文献 ==
<references />

(執筆者：高橋将文　担当編集委員：村上富士夫)

神経管

2013-01-28T07:40:46Z

Fmurakami: /* 内部構造と細胞分化 */

英語名：neural tube　独：Neuralrohr　仏：tube neural

　神経管は[[wikipedia:ja:脊椎動物|脊椎動物]]の発生過程において形成される管状の構造物であり、将来の[[脳]]および[[脊髄]]の原基である(”将来の”と”原基”が意味が重なっているように思います。村上富士夫）。その管構造は、[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]に由来する板状の[[神経板]] (neural plate) がダイナミックに形態変化することで形成される。発生初期の神経管は、未分化な[[神経上皮細胞]]から構成されているが、領域特異的に発現する分泌性因子やその下流で働く[[転写制御因子]]の作用により[[wikipedia:ja:細胞運命|細胞運命]]が決定され、様々な種類の[[ニューロン]]や[[グリア細胞]]が神経管の前後軸・背腹軸に沿って生み出される。
[[Image:神経管図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経管の形成''' 写真は初期神経管を構成する神経上皮細胞の一部を標識したもの（ラット胚）]]
==形成 ==
　神経管は、発生過程において頭部から尾部にいたる一本の管状構造物であり、[[中枢神経系]]を構成する脳・脊髄の原基である。神経管はもとをただせば、単層上皮構造を有する神経板に由来する(図1)。神経板と表皮外胚葉との境界付近の隆起（neural ridge）や神経板正中に[[神経溝]]（neural grove）が形成されることで、管構造の形成が開始される。神経板を構成する神経上皮細胞の頂端側に豊富に存在する[[アクチン]][[細胞骨格]]が収縮することで神経板に歪みが生じ、神経板が湾曲する。その後、神経板の左右の隆起が癒合することで、神経板は表皮外胚葉から最終的にくびれ切れ、管状の構造へと変化する。このような発生様式は、[[一次神経形成]] (primary neurulation) と呼ばれている(図1)<ref name="ref1"><pubmed>15327780</pubmed></ref>。

　一方、[[wikipedia:ja:哺乳類|哺乳類]]や[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚の尾部においては、[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]]性[[wikipedia:ja:間葉細胞|間葉細胞]]の上皮化による神経管の形成が見られ、この様式は二次神経形成 (secondary neurulation) と呼ばれている。

　[[wikipedia:ja:魚類|魚類]]においては[[wikipedia:ja:羊膜類|羊膜類]]胚（鳥類や哺乳類胚）とは神経板の構造がもともと異なっている。例えば、[[ゼブラフィッシュ]]胚の神経管形成は、神経板細胞の湾曲ではなく、神経板の左右の細胞が混じりあいながら腹側へ落ち込むことで開始される。[[Neural keel]]と呼ばれる構造が形成された後、その正中に接着結合が形成に伴い腔が形成され、神経管が形成される<ref name="ref1" />。

==外観 ==

[[Image:神経管図2.jpg|thumb|300px|'''図2．神経管の領域化''' マウス・ラットにおける脳胞形成過程（佐藤&大隅、脳の領域化と転写因子、脳神経科学入門講座下、2002の図を改変）]]
　神経管の頭部レベルでは、形態的なくびれにより、[[前脳胞]]（prosencephalon）、[[中脳胞]] (mesencephalon) 、および[[菱脳胞]] (rhombencephalon) からなる[[一次脳胞]]が形成される<ref name="ref2"><pubmed>15959467</pubmed></ref>。前脳胞の側方部では、将来の[[網膜]]になる[[視覚系の発生#眼胞・眼杯と水晶体胞|眼胞]]が突出する（図にも書き加えていただけると一層分かり易くなるのではないかと思います。村上富士夫）。前脳胞は、[[終脳]] (telencephalon)と[[間脳]] (diencephalon)に細分化され、その後、眼胞は、脳よりくびれ切れる。発生が進むと、神経管は[[峡部]] (isthmus) と呼ばれる中脳・菱脳境界の背側部での形態的くびれが特に明瞭になり、中脳を境に神経管が腹側に大きく屈曲する。菱脳の後方部においても神経管は腹側に屈曲し始める。菱脳の背側領域（蓋板に相当する）は薄い単層の上皮組織からなり、他の神経管領域における蓋板に比べ特殊化している。さらに発生が進むと、菱脳胞は[[後脳]]（metencephalon）と[[髄脳]]（myelencephalon）に細分化され、5胞脳からなる[[二次脳胞]]が形成される(図2)。この時期までに、神経管の後脳・髄脳境界付近では神経管は背側に著しく屈曲する。終脳胞の背側領域からは将来の[[大脳]]が形成され、腹側領域からは将来の[[大脳基底核]]が形成される。間脳からは[[視床]](thalamus)、[[視床下部]](hypothalamus) が派生し、後脳からは[[橋]]（pons）および[[小脳]] (cerebellum)、髄脳からは[[延髄]] (medulla oblongata) が形成される（図2）。

== 内部構造と細胞分化 ==
[[Image:神経管図3.jpg|thumb|300px|'''図3．脊髄神経管の内部構造と細胞分化''' （A）ラット初期神経管における運動ニューロンの分化（Islet1/2抗体による免疫染色）、（B）マウス後期胚における脊髄原基の構造（ヘマトキシリン染色）（編集部コメント：スケールバーをお願いいたします）]]
　発生初期の神経管は、細長い形態を持つ神経上皮細胞から構成される[[偽重層上皮]]である（図1）（図を見てもわからないのではないかと思いました。村上富士夫）。神経上皮細胞は、[[脳室帯]]（ventricular zone）を形成し、[[ interkinetic nuclear movement]]または[[エレベーター運動]]と呼ばれる細胞周期に依存した核の移動運動を行っている<ref name="ref9"><pubmed>18070110</pubmed></ref>。細胞分裂は主に脳室面で起こり、神経上皮細胞は非対称分裂によってニューロンを生み出す。ニューロンが神経管の基底膜側に移動することで、細胞が密集した[[外套層]]（mantle layer）が形成される（何も知識がない読者は図３を見ても脳室帯と外套層の関係がよくわからないのではないかと思いました。村上富士夫）。神経上皮細胞の基底膜側突起は外套層が形成された後も外套層を横断し、神経管を包む[[基底膜]]に接している。脊髄原基においては、増殖や運動性に乏しい神経管の最腹側領域の[[底板]](floor plate) や最背側領域の蓋板(roof plate) からはニューロンは生み出されないが、これらの領域は、神経管の背腹軸領域化（パターン化）に関与する分泌性因子（[[Shh]], [[BMP]], [[Wnt]]等）を産生するシグナリングセンターとして機能している<ref name="ref10"><pubmed>22821665</pubmed></ref>。領域化された神経管の脳室帯腹側領域は[[基板]] (basal plate)、背側領域は[[翼板]](alar plate)と呼ばれている (図3)。基板からは、[[運動ニューロン]]や[[介在ニューロン]]が派生し、翼板からは介在ニューロンが派生する。

　発生後期になると、脳室帯の脳室面側には[[境界溝]]（sulcus limitance）が形成され、形態的にも神経管の背腹境界が明確となる。外套層の拡大にともない、神経上皮細胞の基底膜側突起の丈はより長くなり、神経上皮細胞は放射状グリア細胞（radial glial cell）と呼ばれるようになる。非対称分裂した神経上皮細胞の娘細胞の片方は、幹細胞として維持されておりグリア細胞（[[オリゴデンドロサイト]]や[[アストロサイト]]）を順次生み出す<ref name="ref11"><pubmed>21068830</pubmed></ref>。脊髄神経管の内側にはニューロンの細胞体が集まった灰白質が形成され、外側には脊髄を上下に走行する神経[[軸索]]や一部のグリア細胞が存在する[[辺縁層]]（marginal layer）が形成される(図3)。外套層が厚くなり、脳室帯が薄くなっていく過程において、神経管腹側の正中には[[前正中裂]] (anterior median fissure)、背側の正中には[[後正中溝]] (posterior median sulcus) が形成され、脳室は徐々に神経管の中心に位置するようになる。最終的に、脳室帯の細胞は上衣細胞へと変化し、中心管を構成する細胞として機能する (図3)<ref name="ref12"><pubmed>19747531</pubmed></ref>。

== 神経管閉鎖不全 ==
　神経管の背側閉鎖 (dorsal closure) 不全によって、[[脊椎二分症]]や[[外脳症]]、[[無脳症]]などの[[神経管形成異常]] (neural tube defects: NTSs) が生じることが知られている。この閉鎖不全は、神経板の湾曲ができない、または神経板の縁の隆起が融合できないことが原因であることが多い。神経上皮細胞におけるアクチン骨格の収縮は、[[平面極性]] (planar cell polarity: PCP) 形成に関わる[[カドヘリン]]関連分子[[Cadherin EGF LAG seven-pass G-type receptor 1]] ([[Celsr1]])の作用により引き起こされることが[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚を用いた実験により明らかとなっている<ref name="ref3"><pubmed>22632972</pubmed></ref>。

　また、NTDsの多くは、Wnt シグナルや平面極性に関わる遺伝子の変異が原因である<ref name="ref4"><pubmed>21864354</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]を用いた実験から、神経板細胞における[[微小管]]骨格が上皮の形態変化を制御し<ref name="ref5"><pubmed>20534674</pubmed></ref> <ref name="ref6"><pubmed>22524600</pubmed></ref>、また、神経板が管状へ変化するためには、神経板の近傍の細胞の動きによってもたらされる力が必要とされる<ref name="ref7"><pubmed>22378637</pubmed></ref>。左右の神経板が癒合する際には、神経隆起において[[プログラム細胞死]]（[[アポトーシス]]）が高頻度に観察される。実際にアポトーシスを起こさないようにすると、神経管閉鎖異常が誘導されることから、アポトーシスの正確な制御が神経管形成の最終段階に重要であると考えられている<ref name="ref8"><pubmed>22162136</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==
*[[前後軸]]
*[[脊髄の発生]]
*[[エレベーター運動]]

== 参考文献 ==

<references />

（執筆者：高橋将文　担当編集者：村上富士夫）

神経管

2013-01-28T07:37:43Z

Fmurakami:

英語名：neural tube　独：Neuralrohr　仏：tube neural

　神経管は[[wikipedia:ja:脊椎動物|脊椎動物]]の発生過程において形成される管状の構造物であり、将来の[[脳]]および[[脊髄]]の原基である(”将来の”と”原基”が意味が重なっているように思います。村上富士夫）。その管構造は、[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]に由来する板状の[[神経板]] (neural plate) がダイナミックに形態変化することで形成される。発生初期の神経管は、未分化な[[神経上皮細胞]]から構成されているが、領域特異的に発現する分泌性因子やその下流で働く[[転写制御因子]]の作用により[[wikipedia:ja:細胞運命|細胞運命]]が決定され、様々な種類の[[ニューロン]]や[[グリア細胞]]が神経管の前後軸・背腹軸に沿って生み出される。
[[Image:神経管図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経管の形成''' 写真は初期神経管を構成する神経上皮細胞の一部を標識したもの（ラット胚）]]
==形成 ==
　神経管は、発生過程において頭部から尾部にいたる一本の管状構造物であり、[[中枢神経系]]を構成する脳・脊髄の原基である。神経管はもとをただせば、単層上皮構造を有する神経板に由来する(図1)。神経板と表皮外胚葉との境界付近の隆起（neural ridge）や神経板正中に[[神経溝]]（neural grove）が形成されることで、管構造の形成が開始される。神経板を構成する神経上皮細胞の頂端側に豊富に存在する[[アクチン]][[細胞骨格]]が収縮することで神経板に歪みが生じ、神経板が湾曲する。その後、神経板の左右の隆起が癒合することで、神経板は表皮外胚葉から最終的にくびれ切れ、管状の構造へと変化する。このような発生様式は、[[一次神経形成]] (primary neurulation) と呼ばれている(図1)<ref name="ref1"><pubmed>15327780</pubmed></ref>。

　一方、[[wikipedia:ja:哺乳類|哺乳類]]や[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚の尾部においては、[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]]性[[wikipedia:ja:間葉細胞|間葉細胞]]の上皮化による神経管の形成が見られ、この様式は二次神経形成 (secondary neurulation) と呼ばれている。

　[[wikipedia:ja:魚類|魚類]]においては[[wikipedia:ja:羊膜類|羊膜類]]胚（鳥類や哺乳類胚）とは神経板の構造がもともと異なっている。例えば、[[ゼブラフィッシュ]]胚の神経管形成は、神経板細胞の湾曲ではなく、神経板の左右の細胞が混じりあいながら腹側へ落ち込むことで開始される。[[Neural keel]]と呼ばれる構造が形成された後、その正中に接着結合が形成に伴い腔が形成され、神経管が形成される<ref name="ref1" />。

==外観 ==

[[Image:神経管図2.jpg|thumb|300px|'''図2．神経管の領域化''' マウス・ラットにおける脳胞形成過程（佐藤&大隅、脳の領域化と転写因子、脳神経科学入門講座下、2002の図を改変）]]
　神経管の頭部レベルでは、形態的なくびれにより、[[前脳胞]]（prosencephalon）、[[中脳胞]] (mesencephalon) 、および[[菱脳胞]] (rhombencephalon) からなる[[一次脳胞]]が形成される<ref name="ref2"><pubmed>15959467</pubmed></ref>。前脳胞の側方部では、将来の[[網膜]]になる[[視覚系の発生#眼胞・眼杯と水晶体胞|眼胞]]が突出する（図にも書き加えていただけると一層分かり易くなるのではないかと思います。村上富士夫）。前脳胞は、[[終脳]] (telencephalon)と[[間脳]] (diencephalon)に細分化され、その後、眼胞は、脳よりくびれ切れる。発生が進むと、神経管は[[峡部]] (isthmus) と呼ばれる中脳・菱脳境界の背側部での形態的くびれが特に明瞭になり、中脳を境に神経管が腹側に大きく屈曲する。菱脳の後方部においても神経管は腹側に屈曲し始める。菱脳の背側領域（蓋板に相当する）は薄い単層の上皮組織からなり、他の神経管領域における蓋板に比べ特殊化している。さらに発生が進むと、菱脳胞は[[後脳]]（metencephalon）と[[髄脳]]（myelencephalon）に細分化され、5胞脳からなる[[二次脳胞]]が形成される(図2)。この時期までに、神経管の後脳・髄脳境界付近では神経管は背側に著しく屈曲する。終脳胞の背側領域からは将来の[[大脳]]が形成され、腹側領域からは将来の[[大脳基底核]]が形成される。間脳からは[[視床]](thalamus)、[[視床下部]](hypothalamus) が派生し、後脳からは[[橋]]（pons）および[[小脳]] (cerebellum)、髄脳からは[[延髄]] (medulla oblongata) が形成される（図2）。

== 内部構造と細胞分化 ==
[[Image:神経管図3.jpg|thumb|300px|'''図3．脊髄神経管の内部構造と細胞分化''' （A）ラット初期神経管における運動ニューロンの分化（Islet1/2抗体による免疫染色）、（B）マウス後期胚における脊髄原基の構造（ヘマトキシリン染色）（編集部コメント：スケールバーをお願いいたします）]]
　発生初期の神経管は、細長い形態を持つ神経上皮細胞から構成される[[偽重層上皮]]である（図1）（図を見てもわからないのではないかと思いました。村上富士夫）。神経上皮細胞は、[[脳室帯]]（ventricular zone）を形成し、[[ interkinetic nuclear movement]]または[[エレベーター運動]]と呼ばれる細胞周期に依存した核の移動運動を行っている<ref name="ref9"><pubmed>18070110</pubmed></ref>。細胞分裂は主に脳室面で起こり、神経上皮細胞は非対称分裂によってニューロンを生み出す。ニューロンが神経管の基底膜側に移動することで、細胞が密集した[[外套層]]（mantle layer）が形成される。神経上皮細胞の基底膜側突起は外套層が形成された後も外套層を横断し、神経管を包む[[基底膜]]に接している。脊髄原基においては、増殖や運動性に乏しい神経管の最腹側領域の[[底板]](floor plate) や最背側領域の蓋板(roof plate) からはニューロンは生み出されないが、これらの領域は、神経管の背腹軸領域化（パターン化）に関与する分泌性因子（[[Shh]], [[BMP]], [[Wnt]]等）を産生するシグナリングセンターとして機能している<ref name="ref10"><pubmed>22821665</pubmed></ref>。領域化された神経管の脳室帯腹側領域は[[基板]] (basal plate)、背側領域は[[翼板]](alar plate)と呼ばれている (図3)。基板からは、[[運動ニューロン]]や[[介在ニューロン]]が派生し、翼板からは介在ニューロンが派生する。

　発生後期になると、脳室帯の脳室面側には[[境界溝]]（sulcus limitance）が形成され、形態的にも神経管の背腹境界が明確となる。外套層の拡大にともない、神経上皮細胞の基底膜側突起の丈はより長くなり、神経上皮細胞は放射状グリア細胞（radial glial cell）と呼ばれるようになる。非対称分裂した神経上皮細胞の娘細胞の片方は、幹細胞として維持されておりグリア細胞（[[オリゴデンドロサイト]]や[[アストロサイト]]）を順次生み出す<ref name="ref11"><pubmed>21068830</pubmed></ref>。脊髄神経管の内側にはニューロンの細胞体が集まった灰白質が形成され、外側には脊髄を上下に走行する神経[[軸索]]や一部のグリア細胞が存在する[[辺縁層]]（marginal layer）が形成される(図3)。外套層が厚くなり、脳室帯が薄くなっていく過程において、神経管腹側の正中には[[前正中裂]] (anterior median fissure)、背側の正中には[[後正中溝]] (posterior median sulcus) が形成され、脳室は徐々に神経管の中心に位置するようになる。最終的に、脳室帯の細胞は上衣細胞へと変化し、中心管を構成する細胞として機能する (図3)<ref name="ref12"><pubmed>19747531</pubmed></ref>。

== 神経管閉鎖不全 ==
　神経管の背側閉鎖 (dorsal closure) 不全によって、[[脊椎二分症]]や[[外脳症]]、[[無脳症]]などの[[神経管形成異常]] (neural tube defects: NTSs) が生じることが知られている。この閉鎖不全は、神経板の湾曲ができない、または神経板の縁の隆起が融合できないことが原因であることが多い。神経上皮細胞におけるアクチン骨格の収縮は、[[平面極性]] (planar cell polarity: PCP) 形成に関わる[[カドヘリン]]関連分子[[Cadherin EGF LAG seven-pass G-type receptor 1]] ([[Celsr1]])の作用により引き起こされることが[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚を用いた実験により明らかとなっている<ref name="ref3"><pubmed>22632972</pubmed></ref>。

　また、NTDsの多くは、Wnt シグナルや平面極性に関わる遺伝子の変異が原因である<ref name="ref4"><pubmed>21864354</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]を用いた実験から、神経板細胞における[[微小管]]骨格が上皮の形態変化を制御し<ref name="ref5"><pubmed>20534674</pubmed></ref> <ref name="ref6"><pubmed>22524600</pubmed></ref>、また、神経板が管状へ変化するためには、神経板の近傍の細胞の動きによってもたらされる力が必要とされる<ref name="ref7"><pubmed>22378637</pubmed></ref>。左右の神経板が癒合する際には、神経隆起において[[プログラム細胞死]]（[[アポトーシス]]）が高頻度に観察される。実際にアポトーシスを起こさないようにすると、神経管閉鎖異常が誘導されることから、アポトーシスの正確な制御が神経管形成の最終段階に重要であると考えられている<ref name="ref8"><pubmed>22162136</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==
*[[前後軸]]
*[[脊髄の発生]]
*[[エレベーター運動]]

== 参考文献 ==

<references />

（執筆者：高橋将文　担当編集者：村上富士夫）

神経管

2013-01-28T07:33:44Z

Fmurakami:

英語名：neural tube　独：Neuralrohr　仏：tube neural

　神経管は[[wikipedia:ja:脊椎動物|脊椎動物]]の発生過程において形成される管状の構造物であり、将来の[[脳]]および[[脊髄]]の原基である(”将来の”と”原基”が意味が重なっているように思います。村上富士夫）。その管構造は、[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]に由来する板状の[[神経板]] (neural plate) がダイナミックに形態変化することで形成される。発生初期の神経管は、未分化な[[神経上皮細胞]]から構成されているが、領域特異的に発現する分泌性因子やその下流で働く[[転写制御因子]]の作用により[[wikipedia:ja:細胞運命|細胞運命]]が決定され、様々な種類の[[ニューロン]]や[[グリア細胞]]が神経管の前後軸・背腹軸に沿って生み出される。
[[Image:神経管図1.jpg|thumb|300px|'''図1．神経管の形成''' 写真は初期神経管を構成する神経上皮細胞の一部を標識したもの（ラット胚）]]
==形成 ==
　神経管は、発生過程において頭部から尾部にいたる一本の管状構造物であり、[[中枢神経系]]を構成する脳・脊髄の原基である。神経管はもとをただせば、単層上皮構造を有する神経板に由来する(図1)。神経板と表皮外胚葉との境界付近の隆起（neural ridge）や神経板正中に[[神経溝]]（neural grove）が形成されることで、管構造の形成が開始される。神経板を構成する神経上皮細胞の頂端側に豊富に存在する[[アクチン]][[細胞骨格]]が収縮することで神経板に歪みが生じ、神経板が湾曲する。その後、神経板の左右の隆起が癒合することで、神経板は表皮外胚葉から最終的にくびれ切れ、管状の構造へと変化する。このような発生様式は、[[一次神経形成]] (primary neurulation) と呼ばれている(図1)<ref name="ref1"><pubmed>15327780</pubmed></ref>。

　一方、[[wikipedia:ja:哺乳類|哺乳類]]や[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]]胚の尾部においては、[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]]性[[wikipedia:ja:間葉細胞|間葉細胞]]の上皮化による神経管の形成が見られ、この様式は二次神経形成 (secondary neurulation) と呼ばれている。

　[[wikipedia:ja:魚類|魚類]]においては[[wikipedia:ja:羊膜類|羊膜類]]胚（鳥類や哺乳類胚）とは神経板の構造がもともと異なっている。例えば、[[ゼブラフィッシュ]]胚の神経管形成は、神経板細胞の湾曲ではなく、神経板の左右の細胞が混じりあいながら腹側へ落ち込むことで開始される。[[Neural keel]]と呼ばれる構造が形成された後、その正中に接着結合が形成に伴い腔が形成され、神経管が形成される<ref name="ref1" />。

==外観 ==

[[Image:神経管図2.jpg|thumb|300px|'''図2．神経管の領域化''' マウス・ラットにおける脳胞形成過程（佐藤&大隅、脳の領域化と転写因子、脳神経科学入門講座下、2002の図を改変）]]
　神経管の頭部レベルでは、形態的なくびれにより、[[前脳胞]]（prosencephalon）、[[中脳胞]] (mesencephalon) 、および[[菱脳胞]] (rhombencephalon) からなる[[一次脳胞]]が形成される<ref name="ref2"><pubmed>15959467</pubmed></ref>。前脳胞の側方部では、将来の[[網膜]]になる[[視覚系の発生#眼胞・眼杯と水晶体胞|眼胞]]が突出する（図にも書き加えていただけると一層分かり易くなるのではないかと思います。村上富士夫）。前脳胞は、[[終脳]] (telencephalon)と[[間脳]] (diencephalon)に細分化され、その後、眼胞は、脳よりくびれ切れる。発生が進むと、神経管は[[峡部]] (isthmus) と呼ばれる中脳・菱脳境界の背側部での形態的くびれが特に明瞭になり、中脳を境に神経管が腹側に大きく屈曲する。菱脳の後方部においても神経管は腹側に屈曲し始める。菱脳の背側領域（蓋板に相当する）は薄い単層の上皮組織からなり、他の神経管領域における蓋板に比べ特殊化している。さらに発生が進むと、菱脳胞は[[後脳]]（metencephalon）と[[髄脳]]（myelencephalon）に細分化され、5胞脳からなる[[二次脳胞]]が形成される(図2)。この時期までに、神経管の後脳・髄脳境界付近では神経管は背側に著しく屈曲する。終脳胞の背側領域からは将来の[[大脳]]が形成され、腹側領域からは将来の[[大脳基底核]]が形成される。間脳からは[[視床]](thalamus)、[[視床下部]](hypothalamus) が派生し、後脳からは[[橋]]（pons）および[[小脳]] (cerebellum)、髄脳からは[[延髄]] (medulla oblongata) が形成される（図2）。

== 内部構造と細胞分化 ==
[[Image:神経管図3.jpg|thumb|300px|'''図3．脊髄神経管の内部構造と細胞分化''' （A）ラット初期神経管における運動ニューロンの分化（Islet1/2抗体による免疫染色）、（B）マウス後期胚における脊髄原基の構造（ヘマトキシリン染色）（編集部コメント：スケールバーをお願いいたします）]]
　発生初期の神経管は、細長い形態を持つ神経上皮細胞から構成される[[偽重層上皮]]である（図1）。神経上皮細胞は、[[脳室帯]]（ventricular zone）を形成し、[[ interkinetic nuclear movement]]または[[エレベーター運動]]と呼ばれる細胞周期に依存した核の移動運動を行っている<ref name="ref9"><pubmed>18070110</pubmed></ref>。細胞分裂は主に脳室面で起こり、神経上皮細胞は非対称分裂によってニューロンを生み出す。ニューロンが神経管の基底膜側に移動することで、細胞が密集した[[外套層]]（mantle layer）が形成される。神経上皮細胞の基底膜側突起は外套層が形成された後も外套層を横断し、神経管を包む[[基底膜]]に接している。脊髄原基においては、増殖や運動性に乏しい神経管の最腹側領域の[[底板]](floor plate) や最背側領域の蓋板(roof plate) からはニューロンは生み出されないが、これらの領域は、神経管の背腹軸領域化（パターン化）に関与する分泌性因子（[[Shh]], [[BMP]], [[Wnt]]等）を産生するシグナリングセンターとして機能している<ref name="ref10"><pubmed>22821665</pubmed></ref>。領域化された神経管の脳室帯腹側領域は[[基板]] (basal plate)、背側領域は[[翼板]](alar plate)と呼ばれている (図3)。基板からは、[[運動ニューロン]]や[[介在ニューロン]]が派生し、翼板からは介在ニューロンが派生する。

　発生後期になると、脳室帯の脳室面側には[[境界溝]]（sulcus limitance）が形成され、形態的にも神経管の背腹境界が明確となる。外套層の拡大にともない、神経上皮細胞の基底膜側突起の丈はより長くなり、神経上皮細胞は放射状グリア細胞（radial glial cell）と呼ばれるようになる。非対称分裂した神経上皮細胞の娘細胞の片方は、幹細胞として維持されておりグリア細胞（[[オリゴデンドロサイト]]や[[アストロサイト]]）を順次生み出す<ref name="ref11"><pubmed>21068830</pubmed></ref>。脊髄神経管の内側にはニューロンの細胞体が集まった灰白質が形成され、外側には脊髄を上下に走行する神経[[軸索]]や一部のグリア細胞が存在する[[辺縁層]]（marginal layer）が形成される(図3)。外套層が厚くなり、脳室帯が薄くなっていく過程において、神経管腹側の正中には[[前正中裂]] (anterior median fissure)、背側の正中には[[後正中溝]] (posterior median sulcus) が形成され、脳室は徐々に神経管の中心に位置するようになる。最終的に、脳室帯の細胞は上衣細胞へと変化し、中心管を構成する細胞として機能する (図3)<ref name="ref12"><pubmed>19747531</pubmed></ref>。

== 神経管閉鎖不全 ==
　神経管の背側閉鎖 (dorsal closure) 不全によって、[[脊椎二分症]]や[[外脳症]]、[[無脳症]]などの[[神経管形成異常]] (neural tube defects: NTSs) が生じることが知られている。この閉鎖不全は、神経板の湾曲ができない、または神経板の縁の隆起が融合できないことが原因であることが多い。神経上皮細胞におけるアクチン骨格の収縮は、[[平面極性]] (planar cell polarity: PCP) 形成に関わる[[カドヘリン]]関連分子[[Cadherin EGF LAG seven-pass G-type receptor 1]] ([[Celsr1]])の作用により引き起こされることが[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚を用いた実験により明らかとなっている<ref name="ref3"><pubmed>22632972</pubmed></ref>。

　また、NTDsの多くは、Wnt シグナルや平面極性に関わる遺伝子の変異が原因である<ref name="ref4"><pubmed>21864354</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:両生類|両生類]]を用いた実験から、神経板細胞における[[微小管]]骨格が上皮の形態変化を制御し<ref name="ref5"><pubmed>20534674</pubmed></ref> <ref name="ref6"><pubmed>22524600</pubmed></ref>、また、神経板が管状へ変化するためには、神経板の近傍の細胞の動きによってもたらされる力が必要とされる<ref name="ref7"><pubmed>22378637</pubmed></ref>。左右の神経板が癒合する際には、神経隆起において[[プログラム細胞死]]（[[アポトーシス]]）が高頻度に観察される。実際にアポトーシスを起こさないようにすると、神経管閉鎖異常が誘導されることから、アポトーシスの正確な制御が神経管形成の最終段階に重要であると考えられている<ref name="ref8"><pubmed>22162136</pubmed></ref>。

== 関連項目 ==
*[[前後軸]]
*[[脊髄の発生]]
*[[エレベーター運動]]

== 参考文献 ==

<references />

（執筆者：高橋将文　担当編集者：村上富士夫）

細胞系譜

2013-01-25T04:13:05Z

Fmurakami:

英語名：cell lineage　独：Zelllinie　仏：lignée cellulaire

　細胞系譜は、一個の[[wikipedia:ja:受精卵|受精卵]]が分裂して成体になるまでの細胞の系図である。この系図を用いて、発生の因果関係を表す。例えば、[[線虫]] ([[C. elegans|''C. elegans'']])の胚は、最初の1個の細胞（受精卵）が分裂すると、2個の細胞はABとP1と名付けられ、さらに4細胞期には、ABはABaとABpに、P1はP2とEMSと2つの[[wikipedia:ja:娘細胞|娘細胞]]に分裂する。それぞれの細胞は、将来が運命づけられており、成体のどの器官になるか決定されている。EMS細胞は、2つの娘細胞に分裂すると、一方のMS細胞は[[wikipedia:ja:筋肉|筋肉]]などになり、もうひとつのE細胞は[[wikipedia:ja:腸|腸]]の[[元祖細胞]]となって腸のすべての細胞を作り出すが、別の組織にはならない。

　受精卵が成体の各器官を正しく構成する仕組みは、細胞間の相互作用によってコントロールされる。例えば上述のP2細胞が、シグナル分子の[[Wnt]]タンパク質を発現し、EMS細胞の[[Wnt#受容体|Wnt受容体]]に作用して、EMS細胞はP2と接触した場所に基づいて極性化し、[[細胞分裂|有糸分裂]][[wikipedia:ja:紡錘体|紡錘体]]の向きを制御する。その結果、P1に近い娘細胞がE細胞になり、遠い娘細胞がMS細胞になる。このように、発生学の顕微手術で発生の仕組みを調べ、遺伝子クローニングと配列決定で分子機構を明らかにすることによって、発生の機構の解明が飛躍的に進歩している。（線虫の細胞系譜に関する図があれば一層分かり易くなると思いました。村上富士夫）

　興味深いことに、発生学における細胞系譜（個体発生）のダイアグラムは、[[wikipedia:ja:進化生物学|進化生物学]]の系統樹（進化ダイアグム：系統発生）と形状が似通っている。しかしながら、進化生物学者（Evolutionary Biologist）は10年から10億年の時間を考え、発生生物学者（Developmental Biologist）は秒単位からせいぜい1ヶ月くらいに起こる生物現象を扱う。進化学と発生学との研究とは、ものの見方が大きく違う、似て非なるものと従来考えられてきた。ところが近年、発生に関わる遺伝子の働きの生物間の共通性が発見されると、両学問が合体して、進化発生学(Evo-Devo)という革命的な学問分野の発展が生じた。

==関連項目==

（編集部コメント：ございましたらご指摘下さい）

==参考文献==
<references />

（編集部コメント：参考文献をお願いいたします）

（執筆者：古川貴久　担当編集者：村上富士夫）

ホメオボックス

2013-01-25T04:09:35Z

Fmurakami:

{{Infobox protein family
| Symbol = Homeobox
| Name = Homeobox domain
| image = Homeodomain-dna-1ahd.png
| width =
| caption = The ''[[Antennapedia]]'' homeodomain protein from ''[[Drosophila melanogaster]]'' bound to a fragment of [[wikipedia:ja:DNA|DNA]]<ref><pubmed>7903398</pubmed></ref>. The recognition helix and unstructured N-terminus are bound in the major and minor grooves respectively.
| Pfam = PF00046
| Pfam_clan = CL0123
| InterPro = IPR001356
| SMART = SM00389
| PROSITE = PS50071
| SCOP = 1ahd
| TCDB =
| OPM family =
| OPM protein =
| PDB = {{PDB2|1ahd}}, {{PDB2|1akh}}, {{PDB2|1apl}}, {{PDB2|1au7}}, {{PDB2|1b72}}, {{PDB2|1b8i}}, {{PDB2|1bw5}}, {{PDB2|1cqt}}, {{PDB2|1du0}}, {{PDB2|1du6}}, {{PDB2|1e3o}}, {{PDB2|1enh}}, {{PDB2|1f43}}, {{PDB2|1fjl}}, {{PDB2|1ftt}}, {{PDB2|1ftz}}, {{PDB2|1gt0}}, {{PDB2|1hdd}}, {{PDB2|1hdp}}, {{PDB2|1hf0}}, {{PDB2|1hom}}, {{PDB2|1ic8}}, {{PDB2|1ig7}}, {{PDB2|1jgg}}, {{PDB2|1k61}}, {{PDB2|1kz2}}, {{PDB2|1le8}}, {{PDB2|1lfb}}, {{PDB2|1lfu}}, {{PDB2|1mh3}}, {{PDB2|1mh4}}, {{PDB2|1mnm}}, {{PDB2|1nk2}}, {{PDB2|1nk3}}, {{PDB2|1o4x}}, {{PDB2|1ocp}}, {{PDB2|1oct}}, {{PDB2|1p7i}}, {{PDB2|1p7j}}, {{PDB2|1pog}}, {{PDB2|1puf}}, {{PDB2|1qry}}, {{PDB2|1s7e}}, {{PDB2|1san}}, {{PDB2|1uhs}}, {{PDB2|1vnd}}, {{PDB2|1wi3}}, {{PDB2|1x2m}}, {{PDB2|1x2n}}, {{PDB2|1yrn}}, {{PDB2|1yz8}}, {{PDB2|1zq3}}, {{PDB2|1ztr}}, {{PDB2|2cqx}}, {{PDB2|2cra}}, {{PDB2|2cue}}, {{PDB2|2cuf}}, {{PDB2|2dmq}}, {{PDB2|2e1o}}, {{PDB2|2ecb}}, {{PDB2|2ecc}}, {{PDB2|2h8r}}, {{PDB2|2hdd}}, {{PDB2|2hi3}}, {{PDB2|2hoa}}, {{PDB2|2jwt}}, {{PDB2|2lfb}}, {{PDB2|2p81}}, {{PDB2|2r5y}}, {{PDB2|2r5z}}, {{PDB2|3hdd}}, {{PDB2|9ant}}
}}

英語名：homeobox

==ホメオボックスとは==

　180塩基対の塩基配列であり、DNAに結合する機能を有するヘリックスターンヘリックス構造モチーフである「ホメオドメイン」をコードする。ホメオドメインは60アミノ酸から成る。ホメオボックスを持つ遺伝子はホメオボックス遺伝子と呼ばれ、主に発生における形態形成、器官形成、細胞分化などに関わる[[転写因子]](transcription factor)をコードする。この発見により、発生生物学が大いに進展した。

==ファミリー==

　ホメオボックス遺伝子は生物に普遍的に存在し、ゲノム中に特徴的なクラスターを形成しているHox遺伝子群と、Hox以外のゲノム中に散在するnon-Hox遺伝子に大別される。

　哺乳類では、Hox geneは異なった染色体上に4個のクラスターを形成しており、発生過程ではこの順番に対応して[[前後軸]]に沿って発現し、その位置に特徴的な[[体節]]構造を誘導する（編集部コメント：この辺り、図があればと思います）（同感です。村上富士夫）。ホメオボックス遺伝子の変異により、多細胞生物体の一部の器官が本来の形をとらず他の相同な器官に転換する変化が起こることがあり、これをホメオティック突然変異と呼ぶ。ホメオティック突然変異の例として、1980年代に発見されたショウジョウバエの「[[Antennapedia]]([[アンテナペディア]])変異体」が有名である。脚を形成する遺伝子群の転写を活性化する蛋白質（転写因子）をコードするAntennapedia遺伝子の突然変異により、ショウジョウバエの触覚の代わりに、脚が生えてしまう。これに関連する研究「初期胚発生の遺伝子コントロールに関する研究」にて、1995年、 [[wikipedia:ja:クリスティアーネ・ニュスライン＝フォルハルト|クリスチャーネ・ニュスライン=フォルハルト]]（Christiane Nüsslein-Volhard）、 [[wikipedia:ja:エドワード・B・ルイス|エドワード・ルイス]]（Edward B. Lewis）、 [[wikipedia:ja:エリック・ヴィーシャウス|エリック・ヴィーシャウス]]（Eric Wieschaus）の3人が [[wikipedia:ja:ノーベル生理学・医学賞|ノーベル生理学・医学賞]]を受賞した。

==機能==

　ホメオティック遺伝子群Hox genesは、動物の[[胚発生]]の初期において組織の前後軸および体節制を決定する遺伝子であり、胚段階で体節に関わる構造（例えば触覚、眼、翅、脚など）の適切な数量と配置について決定的な役割を持つ。ホメオティック遺伝子群により産生された蛋白質は転写因子として特定の配列「TAAT」のDNAに結合することにより、その下流の遺伝子の転写を制御する。ホメオティック蛋白質は[[エンハンサー]]と呼ばれる遺伝子の制御領域に結合し、特定の遺伝子の転写を活性化したり、抑制したりする。

　同一のホメオティック蛋白質が、ある遺伝子では抑制的に働き、他の遺伝子では促進的に働くことがありえる。たとえば、先ほどの[[ショウジョウバエ]]の例では、ホメオティック遺伝子の産生蛋白質であるAntennapediaは、脚と翅を含む第2胸節の構造を規定している遺伝子群の転写を活性化させるが、眼と触覚の形成に関係している遺伝子群の転写を抑制する。従って、Antennapedia蛋白質が存在する部位では、どこであろうと眼と触覚ではなく脚と翅が形成されることになる。ホメオボックス蛋白質群で制御されている遺伝子群は、[[リアライゼーター遺伝子]] (realisator genes)と呼ばれており、これらが産生する蛋白質が、実際の組織や[[wikipedia:ja:細胞内小器官|細胞内小器官]]を構成する要素となっている。

==神経系における働き==

　神経系の発生においても、ホメオボックス遺伝子は重要な機能を果たすことが知られている。（この間に一般的な意味でどのように重要かを表現する一文があった方が良いように思いました。村上富士夫）例えば、[[Otx2]]は[[前脳]]から[[中脳]]にかけて発現し、頭部の形態形成に機能している。[[En1]]は中脳と[[後脳]]の境界領域に発現し、その形成に必要である。様々なホメオボックス遺伝子が脳の形成、領域化、神経細胞の分化、生存など神経系の発生と維持の様々な局面で重要な役割を果たしている。

==関連項目==
*[[エンハンサー]]

（編集部コメント：ございましたらご指摘下さい）

==参考文献==
<references />
（編集部コメント：参考文献をお願いいたします）

（執筆者：古川貴久　担当編集者：村上富士夫）

トーク:大脳皮質の発生

2013-01-19T21:46:17Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録==
*内部リンク、外部リンク追加
*関連項目追加。他にございましたらご指摘下さい。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年1月17日 (木) 23:23 (JST)

本文中に２か所コメントを入れさせていただきました。

そのほか気が付いた点としては
１）皮質で最終的にアストロサイトが作られることに触れた方が良いように思いました

２）抑制性神経細胞の産生についても簡単に触れていただけるとありがたく存じます。

村上富士夫

大脳皮質の発生

2013-01-19T21:41:28Z

Fmurakami: /* 外套の脳室帯で誕生する興奮性神経細胞 */

英語名：Development of cerebral cortex

　[[大脳皮質]]の発生過程では、神経細胞は誕生した部位からダイナミックな細胞移動を経て最終配置部位に到達し<ref><pubmed> 20053546 </pubmed></ref>、例えば[[新皮質]]においては6層構造が形成される。大脳皮質を構成する神経細胞は[[興奮性神経細胞]]と[[抑制性神経細胞]]に大別され、前者は主に[[終脳]]背側部の[[外套]]（広義の大脳皮質）と呼ばれる部位の[[脳室]]面にある[[脳室帯]]及び[[脳室下帯]]から産生され、後者は主に終脳腹側部の[[基底核原基]]と呼ばれる部位の脳室面から産生される<ref>'''仲嶋一範''' 脳の発生学第4章ニューロンの移動と層および神経核の形成 ''化学同人（東京）'':印刷中</ref>。

[[ファイル:Yukihirota_fig_１.jpg|thumb|right|250px|'''図．大脳皮質発生過程における神経細胞移動（マウス胎生期脳の冠状断面）''']]

==外套の脳室帯で誕生する興奮性神経細胞==
　大脳皮質の発生の初期には、脳室に面した脳室帯に存在する神経上皮細胞が対称性分裂によって自己複製する。やがて[[神経上皮細胞]]は、対称性分裂による自己増殖と非対称性分裂による神経細胞産生の両方を行うようになる。すなわち神経上皮細胞は[[神経幹細胞]]であり([神経幹細胞はmultipotencyと関連付けられるべき名称なので「すなわち」はおかしくありませんか？村上）、脳壁が厚くなる発生中期以降には、脳表面側に至る長い突起を有し[[放射状グリア]]と呼ばれるようになる<ref><pubmed> 11689956 </pubmed></ref>。放射状グリアの非対称性分裂では娘細胞の一方は神経幹細胞として脳室帯に留まり、もう一方の細胞は分裂を停止して神経細胞に分化するか、神経細胞に運命決定された2次的な増殖細胞（basal progenitorまたはintermediate progenitorと呼ばれる）となって脳室下帯（下記）へと移動する<ref>'''宮田卓樹''' シリーズ脳科学4 脳の発生と発達第4章非対称分裂による神経細胞の誕生 ''東京大学出版会（東京）'':2008</ref>。最初期に産生された神経細胞群は、脳表面（脳膜）直下に[[プレプレート]]と呼ばれる構造を作るが、このプレプレートを構成する神経細胞のうち少なくとも[[カハールレチウス細胞]]と呼ばれる細胞群は、直下の脳室帯ではなく皮質外で産生され、脳表面に平行に移動して進入してくる（この部分プレプレートを構成する細胞がカハールレチウス細胞だけであるような印象を受け少しわかりにくく感じました。村上）。この時期より後に誕生した神経細胞はプレプレートの間に割って入り、プレプレートを脳表面側の辺縁帯と深層のサブプレートとに分割する。その後、この両者の間で、新たに誕生した神経細胞が早生まれ神経細胞を追い越して辺縁帯直下で移動を終えることを繰り返すことにより、誕生時期の遅い細胞ほど表層近くに局在するというinside-outパターンで皮質板が形成される。辺縁帯とサブプレートの神経細胞は、脳が成熟後は消失するとされており、辺縁帯が将来の第I層、皮質板が将来のII〜VI層になる。

==脳室下帯における神経細胞産生==
　脳室帯に加えて、それより脳表面側でも神経細胞は産生される<ref><pubmed> 14703572 </pubmed></ref>。この領域は脳室下帯と呼ばれ、前述のbasal progenitorが多く局在する。basal progenitorは分裂して二個の神経細胞を産生する。[[wikipedia:ja:霊長類|霊長類]]では脳室下帯が[[wikipedia:ja:げっ歯類|げっ歯類]]に比べ著しく発達しており、脳室下帯の拡大が脳の進化に重要であることが示唆されている。脳室下帯においては、basal progenitorとは別に[[oRG]] ([[OSVZ radial glia-like)細胞]]と呼ばれる前駆細胞も存在する。これは、脳室帯の放射状グリアと同様に、分裂によってさらに少なくとも一回の分裂能を持った神経前駆細胞を産生できる<ref><pubmed> 20154730 </pubmed></ref>。

==興奮性神経細胞の移動様式（放射状移動、法線方向移動）==
　神経細胞の移動は皮質形成において重要なプロセスであり、複数の移動様式がある<ref>''' Katsutoshi Sekine, Hidenori Tabata, and Kazunori Nakajima. ''' Developmental Neuroscience: A Comprehensive Reference, Cell polarity and initiation of migration (Chapter 24). '' Elsevier, '': in press.</ref>。脳室帯で最終分裂を終えた神経細胞の多くは、その直上（多極性細胞蓄積帯）で複数の突起を伸縮させながら長時間滞留する（多極性移動）<ref><pubmed> 14602813</pubmed></ref>。そののち、双極性の形態をとった細胞となり、先導突起の伸縮と核の移動を繰り返しながら放射状グリアの突起を足場として辺縁帯直下へと移動する（ロコモーション）<ref name=ref6><pubmed> 11175874 </pubmed></ref>。脳室帯の細胞の一部は、脳表面に至る突起を収縮させながら細胞体を脳表面へ向かって移動させる（細胞体トランスロケーション）<ref name=ref6 />。大脳皮質発生の後期においては、これらの少なくとも大部分はbasal progenitorとなり、脳室下帯において脳表面へ伸ばした突起を離して収縮させたのちにさらに分裂し、神経細胞を産生する<ref><pubmed> 19150920</pubmed></ref>。

==リーリンシグナルによる制御==
　大脳皮質層形成は[[リーリン]]シグナルによって制御されることが知られている<ref><pubmed> 21253854</pubmed></ref>。リーリンが欠損した[[リーラーマウス]]では、皮質の層構造がほぼ逆転する。リーリンタンパク質は主として辺縁帯に存在するカハールレチウス細胞から分泌され、[[受容体]][[ApoER2]]と[[VLDLR]]、[[細胞内アダプター分子]][[Dab1]]を介して細胞内にシグナルを伝える。ApoER2とVLDLRの二重ノックアウトマウスおよびDab1の変異マウスではリーラーマウスに類似した層構造の逆転が生じる。

==抑制性神経細胞の移動様式（接線方向移動）==
　抑制性神経細胞はげっ歯類では基底核原基で誕生して、脳表面に対して平行に移動して皮質へと到達する<ref><pubmed> 17588709</pubmed></ref>。多くの抑制性神経細胞は興奮性神経細胞と同様に、inside-out様式でより遅い時期に誕生した細胞がより脳表層近くに配置される。

==関連項目==
*[[リーリン]]
*[[基底核原基]]
*[[エレベ−ター運動]]
*[[放射状グリア]]
*[[カハールレチウス細胞]]
（他にございましたらご指摘下さい）

== 参考文献 ==
<references/>

（執筆者：廣田ゆき、仲嶋一範　担当編集委員：村上富士夫）

トーク:Caenorhabditis elegans

2013-01-16T10:03:37Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録==
*Taxobox挿入
*抄録作成いたしました。適当かご確認ください。
*内部リンク、外部リンク作成。
*項目名はCaenorhabditis elegansとしました。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2013年1月15日 (火) 23:37 (JST)

お忙しい中ご執筆いただき、有り難うございました。大変分かり易く書いていただき、感謝しております。

もう少し引用文献が示してあれば、興味をもった読者にとって有り難いかと思います。例えばーいくつかの研究室で神経細胞に対する電気生理的手法が確立されている。ーや、以下のような特定の行動を引き起こす分子機構について詳細に研究されており、関連する遺伝子や細胞が多く同定されている。ーなどに文献が示してあれば良いと思いました。

参考文献ですが、1の引用箇所を見つけることが出来ませんでした。

リンクですが、ー現在ミネソタ大学にあるC. elegans genetic center (CGC)は登録された変異体を保管、配布しており、このセンター　ーの部分はミネソタ大学よりもセンターにリンクを貼っていただいた方が、読者に親切かと思います。

村上富士夫

トーク:低親和性神経成長因子受容体

2012-12-09T00:39:55Z

Fmurakami:

==編集　林　コメント==
*辞典という性質を鑑み、特定の蛋白質を扱う項目では、なるべく
** 構造
** サブファミリー
** 発現（組織分布、細胞内分布）
** 機能
　という順番で記述する様にしております。

　なるべくそれにそった形で御記述いただけると大変助かります。

*機能のところが、文章と段落が長いので、適宜見出しを付けて頂ければと思います。編集部でも一部つけました。それに伴い文章の前後を入れ替えたところがございますのでご確認ください。
*内部リンク、外部リンク作成。
*PBB box入れました。
*項目名を「低親和性神経成長因子受容体」に変えましたがよろしいでしょうか。
*本文中にコメントがあります。御対応いただければ幸いです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年12月6日 (木) 00:31 (JST)

村上コメント
１　最初の部分で低親和性受容体（trk)に関しても簡単に触れていただけると、よりわかりやすくなると思いました。
２　全体を通して記述に対応する文献がもう少し示してあれば、その部分の記述に興味を持った読者にとってはありがたいことかと思います
３　大変詳細な、また広範に亘る記述をしていただき、感謝しています。もし部分的にでも表にすることができれば、より理解しやすいのではないかと思いました。ご検討いただけると幸いです。

トーク:低親和性神経成長因子受容体

2012-12-09T00:35:06Z

Fmurakami:

==編集　林　コメント==
*辞典という性質を鑑み、特定の蛋白質を扱う項目では、なるべく
** 構造
** サブファミリー
** 発現（組織分布、細胞内分布）
** 機能
　という順番で記述する様にしております。

　なるべくそれにそった形で御記述いただけると大変助かります。

*機能のところが、文章と段落が長いので、適宜見出しを付けて頂ければと思います。編集部でも一部つけました。それに伴い文章の前後を入れ替えたところがございますのでご確認ください。
*内部リンク、外部リンク作成。
*PBB box入れました。
*項目名を「低親和性神経成長因子受容体」に変えましたがよろしいでしょうか。
*本文中にコメントがあります。御対応いただければ幸いです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年12月6日 (木) 00:31 (JST)

村上コメント
最初の部分で低親和性受容体（trk)に関しても簡単に触れていただけると、よりわかりやすくなると思いました。

低親和性神経成長因子受容体

2012-12-09T00:32:01Z

Fmurakami:

{{PBB|geneid=4804}}
英語名: Low-affinity nerve growth factor receptor　独：Nervenwachstumsfaktor-Rezeptor mit niedriger Affinität
同義語：低親和性神経栄養因子受容体、p75、p75NTR

[[Image:1. p75とTrk受容体の構造.png|thumb|250px|'''図1．p75とTrk受容体の構造''']]
[[Image:2. 神経栄養因子と受容体の構造.png|thumb|250px|'''図2．神経栄養因子と受容体の結合''']]

　低親和性神経成長因子受容体 (p75)は、[[神経栄養因子]] (neurotrophin)に対する、分子量75 kDaの一回膜貫通型[[受容体]]であり、[[腫瘍壊死因子]] ([[tumour necrosis factor]], [[TNF]])受容体スーパーファミリーに属する (図1)。[[wikipedia:ja:哺乳類|哺乳類]]において、単量体で神経栄養因子nerve growth factor (NGF)、[[脳由来神経栄養因子]] ([[brain-derived neurotrophic factor]], [[BDNF]])、[[neurotrophin-3]] ([[NT-3]])、[[neurotrophin-4/5]] ([[NT-4/5]])と低親和性(Kd = 10-9 M)にて結合し、[[|Trk受容体|tropomyosin receptor kinases (Trk) 受容体]]とのヘテロ二量体の形成により、高親和性(Kd = 10-11 M)にて結合するようになると考えられている。p75は神経栄養因子との結合により、[[細胞死]]や細胞生存の調節、[[軸索伸長]]の制御など、多彩な機能を示す。また、神経栄養因子前駆体と結合し、細胞死を誘導する <ref><pubmed> 11114882 </pubmed></ref>。

==低親和性神経成長因子受容体とは==

　低親和性神経成長因子受容体 (p75)は、Johnsonらにより、神経栄養因子NGFの受容体として配列が同定された <ref><pubmed> 3022937 </pubmed></ref>。神経栄養因子とは、神経系において[[細胞増殖]]や[[分化]]の調節といった神経栄養作用を示す、構造や遺伝子配列の類似した液性因子である。哺乳類には、NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5の4種類の神経栄養因子が存在し、Trkとp75の2種類の受容体を介して、神経系の細胞生存、細胞死、増殖、分化、軸索伸長といった多彩な作用を発揮する。Trk受容体には[[TrkA]]、[[TrkB]]、[[TrkC]]があり、各々の神経栄養因子は、特異的なTrk受容体に結合する。p75は全ての神経栄養因子と低親和性 (Kd = 10-9 M)に結合する (図2)。多くの神経系の細胞において、p75はTrk受容体と共発現しており、リガンド依存性にも、非依存性にもTrk受容体と結合する。p75はTrk受容体とのヘテロ二量体の形成により、神経栄養因子と高親和性(Kd = 10-11 M)に結合するようになると考えられている。

　一方、神経栄養因子は前駆体から合成される。神経栄養因子前駆体が、[[トランスゴルジネットワーク]]で転換酵素による切断を受けて、C末端から活性型神経栄養因子を生じる。神経栄養因子前駆体は、細胞外に分泌される神経栄養因子のうち40~60%を占めることから、それ自体が生理作用を有すると考えられており、[[proNGF]]が[[交感神経]]細胞や[[オリゴデンドロサイト]]などのp75を発現する細胞において、細胞死を誘導することが示された。p75は神経栄養因子前駆体と高親和性 (Kd = ~2x10-10 M)に結合し、細胞死を誘導する。一方、Trk受容体は神経栄養因子前駆体に対して、低親和性 (Kd = ~2x10-8 M)である <ref name="ref3"><pubmed> 11729324 </pubmed></ref>。

==構造==

　p75は、細胞外に神経栄養因子との結合に関与する4つのcysteine-rich repeatを有し、細胞内にJuxtamembrane domainと6つの[[wikipedia:ja:αヘリックス|α-helical]] domainからなる[[Death domain]]を有する (図1)。TrkAとNGFは対照的な2:2の結合が知られていたが、p75とNGFは1:2で結合する。これは、p75との結合により、NGF二量体のうち、p75との非結合部位で立体構造変化が起こり、2つ目のp75との結合が阻害されるためである。p75の単量体がアポトーシスを誘導し、二量体化するとアポトーシス誘導作用が阻害されることが報告されているが、一つのモデルとして、神経栄養因子によるp75二量体の解離が、p75の活性化を引き起こすという説明がなされている。

==ファミリー==

　腫瘍壊死因子(tumour necrosis factor, TNF)受容体スーパーファミリーに属する。（編集コメント：サブタイプや選択的スプライス型の有無など御記述ください）

　全長のp75タンパク質とともに、少量ではあるが、4つのcystein rich repeatのうち3つを欠いたp75 short isoform (s-p75)も存在する。s-p75は、神経栄養因子と結合しないが、Trk受容体や狂犬病ウイルス糖タンパク質との結合能は保持されている。

==発現==

　（編集コメント：組織発現、細胞内発現パタンなどについて御記述ください）

==神経系での機能 ==

　Trk受容体は細胞生存や軸索伸長など細胞に対して正の機能を調節するのに対し、p75は細胞死や細胞生存の調節、軸索伸長の制御など、正と負両方の調節を行う。他にも、シュワン細胞の遊走、[[ミエリン]]形成、[[シナプス]]形成の制御や、感覚神経機能、[[カルシウム]]流入の調節などの機能を示す。p75の下流では[[JNK]]、[[p53]]、[[NF-κB]]、[[TRAFs]]、[[SC-1]]、[[Rho]]、[[Rac]]などの分子が、多様な機能の制御に関わっている。

=== 細胞死誘導===
====ニューロトロフィンと細胞死====
　p75は細胞内にDeath domainを有することから、細胞死を誘導する。当初、p75の強制発現により、細胞死が誘導され、NGF投与により抑制されることが示された。研究が進み、p75は神経栄養因子との結合によっても、細胞死を誘導することが示された。培養オリゴデンドロサイトはp75を発現しており、培養液中にNGFを添加すると細胞死が誘導される <ref><pubmed> 8878481 </pubmed></ref>。in vivoの実験において、最初にp75を介したリガンド依存性の細胞死が示されたのは、発生期の[[wikipedia:ja:鳥類|鳥類]][[網膜]]神経細胞である <ref><pubmed> 8774880 </pubmed></ref>。中和[[wikipedia:ja:抗体|抗体]]を用いてNGFやp75の活性を阻害すると、[[プログラム細胞死]]が抑制されたことから、内在性のNGFが網膜神経細胞死におけるプログラム細胞死を誘導することが示された。

　NGFだけでなく、BDNFもまた、p75を介して神経細胞死を誘導する。[[交感神経細胞]]の培養系では、低濃度のNGF、[[wikipedia:ja:塩化カリウム|KCl]]で細胞生存が維持されるが、BDNFにより細胞死が誘導される(この細胞では、BDNFによるTrk受容体の活性化が誘導されない)。bdnf-/-マウス、p75-/-マウスの交感神経細胞は、WTに比べ、細胞死が抑制されることが示された。また、BDNF-/-マウスの交感神経細胞は、WTに比べ、細胞数が増加していることが示された。これらの結果から、内在性のBDNFも、p75を介した神経細胞死を誘導することが明らかになった。

　神経栄養因子前駆体もp75と結合して細胞死を誘導する。神経栄養因子前駆体は、成熟神経栄養因子よりも低濃度でp75に結合し、細胞死を誘導する <ref name="ref3" />。一方、Trk受容体に対する神経栄養因子の前駆体の親和性は、成熟神経栄養因子ほど高くない。神経栄養因子前駆体は、[[sortilin]]を介して、p75と結合する。sortilinは、分子量約95 kDaで、[[Vps10-domain]]を有する。sortilinは[[脳]]、[[脊髄]]、[[wikipedia:ja:筋|筋]]など様々な組織で発現している。神経栄養因子前駆体は、p75を介してアポトーシスを誘導するが、p75を発現する全ての細胞が神経栄養因子前駆体に反応するわけではない。sortilinがp75と共受容体を形成することが、神経栄養因子前駆体によるアポトーシスの誘導に必要である。sortilinとp75の両者を発現する[[上頸神経節]]神経細胞や[[wikipedia:ja:血管平滑筋|血管平滑筋]]細胞(SM-11)では、proNGFの投与で細胞死が誘導される。

　p75は神経栄養因子以外のリガンドとも結合する。神経毒性を示す[[プリオン]]ペプチドPrPや[[βアミロイド]]と結合する。これらのペプチドはp75との結合を介して、細胞死を誘導する。また、p75は、[[wikipedia:ja:狂犬病ウイルス|狂犬病ウイルス]]の[[wikipedia:ja:エンベロープ|エンベロープ]]上の糖タンパク質と結合し、ウイルス受容体としても働く。

====細胞死のシグナル伝達====

　細胞死誘導機構として、p75の下流でJNK/p53/[[Bax]]経路の活性化が報告されている。JNKの下流で、[[c-jun]]の[[リン酸化]]、p53、[[Bad]]、[[Bim]]の活性化、[[ミトコンドリア]]へのBaxの移行と[[チトクロームc]]の放出、[[カスパーゼ]]の活性化を介して神経細胞死が誘導される。さらに、JNKは[[Fasリガンド]] の発現を誘導し、[[Fas受容体]]の活性化を介して神経細胞死を誘導する。

　p75自体は触媒活性を持たないが、様々な[[アダプタータンパク質]]と結合し、下流シグナルを活性化する。p75のアダプタータンパク質である[[neurotrophin receptor interacting factor]] ([[NRIF]])、[[neurotrophin associated cell death executor]] ([[NADE]])、[[neurotrophin receptor interacting melanoma-associated antigen homolog|neurotrophin receptor interacting melanoma-associated antigen (MAGE) homolog]] ([[NRAGE]])、[[TNF receptor associated factors]] ([[TRAFs]])は、単独で或いは協調して、JNK経路を活性化することで、p75依存性の細胞死を促進する。NRIFは組織全体に発現する[[zinc fingerタンパク質]]である。NRIF-/-マウスでは、網膜神経細胞におけるプログラム細胞死が抑制される。細胞死抑制の程度がp75-/-マウスやNGF-/-マウスと同程度であることから、p75がNRIFを介して細胞死を誘導することが推察される。

　また、p75の活性化は、[[E3ユビキチンリガーゼ]]である[[TRAF6]]によるNRIF 63の[[ユビキチン化]]を引き起こし、NRIFの核内移行を可能にする。加えて、NRIFの核内移行には、[[γ-セクレターゼ]]によるp75 ICDの切断が必要である。NRIFとTRAF6の相互作用を抑制すると、NRIFの核内移行や、細胞死が抑制される。TRAF6やNRIFを欠損した交感神経細胞では、JNKの活性化が抑制される。NADEはNGF刺激によるp75の活性化を介したアポトーシスの誘導に関与する。内在性にp75を発現するPC12細胞やnnr5細胞において、NADEはNGF存在下でp75と結合し、細胞死を誘導する。BDNF、NT-3、NT-4/5刺激ではp75/NADEによる細胞死は誘導されない。NADEのみを強制発現しても細胞死は誘導されない。

　NRAGEはMAGEファミリーに属するタンパク質で、交感神経前駆細胞において、NGFによる細胞死シグナルを伝達する。NRAGEを強制発現することで、細胞増殖が抑制される。

　[[Schwann cell factor 1]] ([[SC1]])はzinc fingerタンパク質で、細胞周期の進行を抑制する。NGF刺激でp75が活性化されると、SC1は細胞質から核内に移行し、細胞増殖を抑制する。COS-7細胞の核内にSC1を発現させると[[wikipedia:BrdU|BrdU]]の取り込みが減少することが示されている <ref><pubmed> 10485890 </pubmed></ref>。

　低分子量Gタンパク質であるRhoファミリー分子も、p75の下流で細胞死の誘導に関与するという報告がある。PC12細胞や交感神経細胞では、[[Cdc42]]の活性化がJNKの活性化に必要である。オリゴデンドロサイトでは、Racの活性化がp75を介した細胞死に必要である。

　JNK経路の活性化以外によっても、p75を介した細胞死が誘導される。内在性にp75を発現する交感神経細胞において、NGF除去により、p75の活性化を介した細胞死が誘導される <ref><pubmed> 9852160 </pubmed></ref>,<ref><pubmed> 10894779 </pubmed></ref>。この系では、p53ファミリーに属する[[p73]]が主要な役割を果たすと考えられている。発生期の神経細胞ではp73のtruncated isoform([[deltaN-p73]])が発現しているが、NGF除去により細胞死が誘導されるときには、その発現が減少していることが示された。NGF除去やp53強制発現により、細胞死が誘導されるが、このとき、deltaN-p73を発現させることで細胞死が抑制される。また、p73の全てのisoformを欠損したp73-/-マウスでは、発生期における交感神経の細胞死が有為に増加する。以上から、deltaN-p73が発生期におけるp75を介した細胞死を抑制することが示唆される。

=== 細胞生存 ===

　神経栄養因子の結合により、p75の下流で活性化される分子として、[[NF-κB]]も報告されている。p75を介したNF-κBの活性化は、神経細胞生存を促す。NGFの結合により、p75とそのアダプタータンパク質である[[Traf 6]]が結合する。[[Interleukin-1 receptor-associated kinase]] ([[IRAK]])は、通常細胞質に局在するが、NGF刺激により、[[MyD88]]と結合し、受容体複合体にリクルートされる。MyD88は受容体複合体から解離し、IRAKはリン酸化され、活性化される。そして、[[非典型的タンパク質キナーゼC]] ([[atypical protein kinase C]], [[aPKC]])、[[p62]]がリクルートされる。さらに、aPKCの基質である[[IκBキナーゼ]] ([[IKK]])が活性化され、IκBがリン酸化を受けて分解され、NF-κBが核内で転写活性を示す <ref><pubmed> 16939974 </pubmed></ref>。一方で、NGF刺激により、TNF存在下におけるNF-κBの活性は増強するが、生理的な条件下では、NGFの結合によりNF-κBの活性化は誘導されないとする報告も存在し、議論の余地が残っている。

　また、p75がTrk受容体を正に制御することが報告されている。内在性にTrkAとp75を発現しているPC12細胞において、NGF存在下、p75依存性にTrkのアダプタータンパク質である[[Shc]]のリン酸化が亢進することが示された。このとき、Trkのリン酸化その下流シグナルを伝達する[[Akt]]のリン酸化が亢進していることから、p75はShcと結合し、Trk経路のシグナルを増強すると考えられている <ref><pubmed> 15056278 </pubmed></ref>。

=== 軸索伸長の制御 ===

　p75は神経細胞死、細胞生存以外にも軸索伸長の制御を担うことが知られている。p75 exon III -/-マウスでは、交感神経と感覚神経の投射に異常が認められている <ref><pubmed> 8128229 </pubmed></ref>。野生型の成体マウスでは、上頸神経節から[[松果体]]へ(村上"の”削除）交感神経が投射しているが、p75 exon III-/-マウスでは、交感神経の投射が阻害されている。[[wikipedia:ja:汗腺|汗腺]]への交感神経の投射も阻害されている。これは、発生期における軸索伸長の異常が原因であると推察されている。また、このマウスでは、視床から大脳皮質への投射が障害されていることも示されている <ref><pubmed> 11978834 </pubmed></ref>。この投射経路は、発生期にsubplateの軸索を足場として利用すると考えられているが、p75exonIII-/-マウスでは、subplateの成長円錐が異常な形態(フィロポディアの減少)を示している。また、p75exonIII-/-マウスでは、subplateの軸索の一部が異常な投射を示している。これらの結果から、p75はin vivoで軸索の投射や伸長を制御することが示唆される。

　内在性にp75を発現しているが、TrkAを発現していない[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚の繊毛神経細胞（編集コメント：これで正しいかご確認ください）において、NGF刺激により軸索伸長が促進される。この分子機構として、p75によるRhoの活性制御が示されている。[[低分子量Gタンパク質]]の一種であるRhoファミリーは、[[アクチン]]骨格系を制御する因子で、RhoA、Rac、Cdc42などが含まれる。活性型であるGTP結合型RhoAは軸索伸長を抑制する。p75はRhoAと結合し、RhoAの活性を誘導するが、NGFがp75に結合すると、RhoAの活性が抑制され、神経突起の伸展が促進されることが示されている <ref><pubmed> 10595511 </pubmed></ref>。p75によるRhoAの不活性化には、[[cAMP]]-[[cAMP依存性タンパク質キナーゼ]][[PKA]]シグナルが関与している。神経栄養因子がp75に結合すると、細胞内cAMP濃度が上昇し、PKAが活性化される。p75はPKAによるリン酸化を受けて、RhoAを含む様々な分子が集積している[[脂質ラフト]]に移行し、下流へのシグナル伝える <ref><pubmed> 12682012 </pubmed></ref>。

　一方で、p75はミエリンによる軸索伸長阻害にも関与することが報告されている。p75-/-マウスでは、通常は軸索の伸長が制限されるミエリンに富んだ領域であっても、異常な軸索伸長が観察されている <ref><pubmed> 10234043 </pubmed></ref>。ミエリンに含まれる軸索伸長阻害因子として、[[myelin associated glycoprotein]] ([[MAG]])、[[Nogo]]、[[oligodendrocyte glycoprotein]] ([[OMgp]]) などが存在する。これらの因子は構造は異なれど、全て[[Nogo受容体]] (NgR)に結合することが知られている。NgRは[[GPIアンカー型タンパク質]]で細胞内ドメインを持たない。そこで、p75がNgRと結合し、これらのミエリン由来軸索再生阻害因子のシグナルを細胞内に伝達する役割を担うことが明らかになった。この下流の分子機構には、p75を介したRhoの活性化が関与している。細胞内でRhoの活性は[[Rho guanine nucleotide dissociation inhibitor]] ([[Rho-GDI]])との結合により抑制されている。p75はRhoとRho-GDIの結合を解離することでRhoの活性化を誘導し、軸索伸長を阻害することが示されている <ref><pubmed> 12692556 </pubmed></ref>。

=== 動物モデル ===

　Leeらは[[ジーンターゲッティング]]によりp75のexon3を欠損したマウスを作成した <ref><pubmed> 1317267 </pubmed></ref>。このマウスでは、全長のp75の発現は欠損しているが、p75の細胞外ドメインを欠いたshort isoform (s-p75)の発現が残っている。s-p75はNGFと結合しないが、TrkAと結合しうる。表現型として、生存率や繁殖に異常は認められないが、[[wikipedia:ja:潰瘍|潰瘍]]などの皮膚の障害を生じることが知られている。また、[[カルシトニン遺伝子関連ペプチド]]や[[サブスタンスP]]を発現する末梢性感覚神経の障害を伴い、熱刺激に対する反応性が弱いことが報告されている。（編集　コメント：このマウスは前の節でも触れられているものでしょか？でしたら記述をまとめてはと思います）（村上：引用文献から推察すると別のマウスではないでしょうか）

　一方、von Schackらは、p75のexon4を欠損したマウスを作成した <ref><pubmed> 11559852 </pubmed></ref>。このマウスは、当初s-p75とFL-p75両方を欠損したものと考えられていたが、後に細胞膜貫通領域と細胞内ドメインを含む遺伝子産物が残存していることが判明した。この断片化されたタンパク質は、アポトーシスを誘導することが後に示された。それ故、exon4欠損マウスでは、血管障害などの原因で約40%のマウスが死亡する。また、これ以前にもp75の細胞内ドメインを発現するトランスジェニックマウスでは、交感神経や末梢感覚神経の細胞数の減少が認められている。これは、Trkの不活性化ではなく、p75の細胞内ドメイン自体が細胞死誘導経路の活性化因子として働くためと考えられている。

　p75の細胞内ドメインを過剰発現するマウスでは、[[大脳皮質]]の細胞数の減少と、交感神経、感覚神経の細胞数の減少が確認されている。このマウスにおいて、Trk受容体の発現や活性状態には変化が無いのにもかかわらず、細胞数が減少することから、p75の細胞内ドメインが細胞死の誘導を決定する要因であると示唆される。

== 疾患との関連 ==

　p75の発現は胎生期に限局しており、生後は発現が減少する。しかし、成体でも損傷や[[虚血]]、[[てんかん]]発作後などの病理的な条件下では発現が上昇する <ref><pubmed> 15721744 </pubmed></ref>。

　[[アルツハイマー病]]は[[タウ]]タンパク質の異常リン酸化や、amyloid beta (Aβ) の凝集を特徴とする疾患である。アルツハイマー病の大脳皮質神経細胞では、p75の発現が確認されている <ref><pubmed> 1309947 </pubmed></ref>。Aβ がp75と結合すると、JNK経路が活性化され、アポトーシスが誘導される。内在性にp75を発現している[[神経堤]]由来の[[wikipedia:ja:メラニン細胞|メラニン細胞]]は、Aβの存在下、アポトーシスを起こす。

　[[amyotrophic lateral sclerosis]] ([[ALS]])患者では、頸髄運動神経でp75の発現上昇が報告されている。また、ALSモデルマウスであるSOD1変異マウスでは、腰髄運動神経におけるp75の発現が上昇している <ref><pubmed> 11771768 </pubmed></ref>。このマウスは、生後4ヶ月で死亡する。

　[[pilocarpin]]投与によるてんかんモデル動物では、[[海馬]]、[[梨状葉]]、[[内嗅皮質]]において、p75の発現上昇と、これに関連した神経細胞死が確認されている。

　[[皮質脊髄路]]の神経細胞において、軸索切断3日後、p75の発現が上昇する。これは、細胞死が起こるタイミングと一致する。NT-3抗体の投与により細胞死が抑制されることから、内在性のNT-3によるp75の活性化が細胞死を誘導することが示されている。

== 関連項目 ==
*[[軸索再生]]
*[[Nogo]]

== 参考文献 ==

<references />

（執筆者：藤田幸、山下俊英　担当編集委員：村上富士夫）

トーク:PAX遺伝子群

2012-11-25T04:49:18Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

== 編集　林　作業記録 ==
*Pfambox挿入
*タンパク質が書かれている項目については大体、
**構造
**ファミリー
**発現パタン（組織、細胞内）
**機能
**疾患との関わり
といった順でまとめています。それに沿って内容の順序を入れ替えました。
*図は表に
*内部リンク、外部リンク修正追加
*見出しを全体的に短くしました。
*Allen Brain Atlasへのリンク追加
*本文中コメントございます。御対応下さい。
--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年11月1日 (木) 09:53 (JST)

==関連項目==
ですが、下流について少し触れていただければ良いのではないかと思います。
村上富士夫

トーク:ヒストン

2012-11-13T07:21:02Z

Fmurakami:

== 編集　林　村尾先生への御連絡==

　こちらでフォーマッティンを行いました。いくつかお願いがございます。

*分類と構造の内容がやや混ざっておりましたので、整理しました。御確認下さい。
*表２に有ります遺伝子名もアセチル化と同様、御対応頂ければ幸いです。
*「神経系細胞分化におけるヒストンの修飾の役割」の節が若干長いので、恐縮ですが、小見出しを付けてつけて頂けないでしょうか。

　先生にはお忙しい所、たびたび御対応頂き深く感謝申し上げます。よろしくお願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年11月9日 (金) 00:16 (JST)

村尾直哉先生、中島欽一先生
大変お忙しい中ご執筆いただき、有り難うございました。少し気がついた点を述べさせていただきます
最初に出てくる図に番号がありませんが、これが図１になるのではないかと思います。またこの図に簡単な図を付けていただけると読者の理解の助けになるのではないかと思います。

「修飾酵素」と言う言葉が表に突然出てきます。本文中で簡単な説明をしていただけると分かり易くなるのではないかと思います。

何卒よろしくお願い申し上げます。　村上富士夫

トーク:アセチル化

2012-10-25T08:14:01Z

Fmurakami:

== 編集　林　作業記録 ==
中島欽一先生、村尾直哉先生

　この度は脳科学辞典「アセチル化」の項目への御執筆をご快諾頂き有り難うございました。

　編集部の方で先生の御玉稿を受け取り、現在編集作業中です。

　詳細に書いて下さったので、こちらでやらなければならない事は少ないのですが、表1～3に使われている遺伝子産物の略号が専門外の者に取っては判りにくいかとおます。脚注の形で一覧を作成しようかと思います。それにあたり、HUGO Gene Nomenclature Committee (www.genenames.org)等を参考に略称が何のタンパク質に当るか調べましたが、いくつか判らない物がございます。恐縮ですが、御教示頂けないでしょうか。また略称はなるべくHUGO Gene Nomenclature Committeeが認めた物を使って頂ければと思いますが、遺伝子とタンパク質で異なった名称を使うこともありますし、あまり使われていない名称も有るかと思いますので、この点は柔軟に御願い致します。

　略称を一覧にしてこちらで調べた名称を加えた物をエクセルファイルとして添付致します。調べた略称が正しいか御確認頂くと共に、空欄を埋めて頂けるでしょうか？同じタンパク質でサブタイプが有る場合は一つにしております。

　今後の流れとしましては、編集部の方で内容の統一、フォーマッティングを行なってから編集委員の先生（村上富士夫）に内容の査読をして頂くという手筈となっています。

　先生方に於かれましてはお忙しい所恐縮ではございますが、よろしく御願い致します。

==村尾先生御返事==
「脳科学辞典」　編集部　林様

以下の件に関して空欄を埋めさせて頂きましたので連絡させて頂きます。新しく埋めた部分はGの列に記載しています。

INFRとMHG17に関してはこちらの手違いで載せてしまっていたので、申し訳ありませんが表から削除して頂けると幸いです。
お手数をおかけして申し訳ありませんが、よろしくお願い致します。

==編集　林　再度問い合わせ==
村尾先生

　早速の御対応有り難うございます。GRIPはあまり深く考えず、シナプス分野のGlutamate receptor interacting proteinとしてしまったのですが、他の殆どが核内のタンパク質なのでこれはnuclear receptor coactivator 2でしょうか？下記ご参照の上、御確認頂ければと思います。

http://www.genenames.org/data/hgnc_data.php?hgnc_id=18708
http://www.genenames.org/data/hgnc_data.php?hgnc_id=7669

　もしnuclear receptor coactivator 2ですと、HGNCの統一略称はNCOA2となりますので、GRIPという名前がよほど有名でない限り、こちらを使って頂いた方が良いかと思います。

　再度お手数ですが、その他のタンパク質についても正しいか、また統一略称を使用出来ないか御確認頂ければと思います。

==村尾先生御返事2==

「脳科学辞典」　編集部　林様

GRIPですが、グルココルチコイド酸受容体結合蛋白質とグルタミン酸受容体結合蛋白質を勘違いしておりました。
実際はグルココルチコイド酸受容体結合蛋白質でしたので、HGNCの統一略称であるNCOA2に変更させて頂きました。
確認の不備があり申し訳ありません。

また、出来るだけHGNCの統一略称を使用するということでしたので、他の項目に関してもいくつか変更させて頂きました。
赤字で示しております。

その他、何かありましたら対応致しますので、連絡頂けると幸いです。
よろしくお願い致します。

村尾直哉

村尾直哉先生
この度は脳科学辞典「アセチル化」の項目への御執筆有り難うございました。もう林先生が査読をしてくださったようなものですが、この分野は素人として感想を述べさせていただきます。HDACの阻害が脳疾患治療に有用であったり、記憶形成を増強したりするということは、結局正常の脳ではHDACの存在は好ましくないものであると言うことになるのでしょうか。そのあたりも含めて最後にまとめがあると良いと思いました。

村上富士夫

トーク:細胞増殖

2012-09-14T05:12:42Z

Fmurakami: ページの作成：「脳室下帯という表現と脳室下層という表現があります。統一された方が良いと思います　村上富士夫」

脳室下帯という表現と脳室下層という表現があります。統一された方が良いと思います　村上富士夫

トーク:カドヘリン

2012-09-07T10:04:45Z

Fmurakami:

== 編集　林　作業記録  ==

*内部リンク、外部リンク作成致しました。
*Pfam box挿入致しました。もしより好ましい立体構造がございましたら御教示下さい。
*見出しの深さを一部変えました。
*Neuron. 2007 May 3;54(3):461-77なども文献29,30に関連しているかと思います。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年9月6日 (木) 23:53 (JST)

参考文献4が抜けているようです　村上

グリア芽細胞

2012-08-10T23:14:20Z

Fmurakami:

英語: glioblast, 独: Glioblast, 仏: glioblast

同義語：グリオブラスト

　グリア芽細胞は、[[グリア]]前駆細胞として、[[アストロサイト]]（[[星状膠細胞]]）、[[オリゴデンドロイサイト]]（[[乏突起膠細胞]]）に分化することができる幹細胞の一種である。脳内に広く存在し、[[グリア細胞]]、及び、[[グリオブラストーマ]]（[[膠芽腫]]）の発生・形成に関与する。グリア芽細胞が正常か癌性であるかは、脳組織の病理検査によって識別できる。

== 概説 ==

　神経系における細胞は大きく、[[ニューロン]]（[[神経細胞]]）とグリア細胞（[[神経膠細胞]]）に分けることができ、それぞれの構造、化学性質、そして機能によってさらに細かく細胞種が分類されている。ヒトの脳ではニューロンに対してグリア細胞の数が約10倍と飛躍的に増加しており、脳機能におけるグリア細胞の重要性が近年注目されている<ref name=ref1><pubmed> 16938869 </pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed> 15100723 </pubmed></ref>。グリア細胞は、さらにアストロサイト、オリゴデンドロサイト、[[ミクログリア]]、[[上衣細胞]]、[[シュワン細胞]]に分類できる<ref name=ref2 />。グリア芽細胞は、これらのグリア細胞を産み出すことができる、グリア系に運命が方向づけられたグリア前駆細胞のことである<ref name=ref2 /><ref name=ref3><pubmed> 14304273 </pubmed></ref><ref name=ref4><pubmed> 6170989 </pubmed></ref><ref name=ref5><pubmed> 7981027 </pubmed></ref>。本項ではグリア芽細胞、及びグリオブラストーマについて、アストロサイトとオリゴデンドロサイトを中心に記述する。

== 歴史 ==

　1960年代に[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚の[[神経管]]から、[[エレベーター運動]]を行う[[マトリックス細胞]]（[[神経上皮細胞]]）が発見され、このマトリックス細胞からグリア芽細胞（グリア前駆細胞）と上衣細胞が産み出されることが明らかにされた<ref name=ref3 /><ref name=ref4 /><ref name=ref5 />。[[wikipedia:ja:脊索動物|脊索動物]]が持つ神経管は、[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から形成され、[[脳室]]近傍に存在する[[神経幹細胞]]から[[神経前駆細胞]]とグリア芽細胞が産み出される。

　中枢神経系におけるグリア芽細胞は、脳では[[側脳室]]、及び[[海馬]][[歯状回]]、[[脊髄]]では脳室近傍に存在する<ref name=ref2 /><ref name=ref6><pubmed> 17282992 </pubmed></ref><ref name=ref7><pubmed> 19555289 </pubmed></ref><ref name=ref8><pubmed> 21068830 </pubmed></ref>。グリア芽細胞は発生過程に伴って、最初にアストロサイトを産み出し、オリゴデンドロサイト、最後にミクログリアを産み出すことが初めに報告された<ref name=ref3 /><ref name=ref4 /><ref name=ref5 />。しかし、近年の[[遺伝子組換えマウス]]を用いた細胞系譜解析結果から、グリア芽細胞はアストロサイトとオリゴデンドロサイトは産み出すが、ミクログリア分化については一般的ではない<ref name=ref6 /><ref name=ref7 /><ref name=ref8 /><ref name=ref9><pubmed> 16581057 </pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed> 19390819 </pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed> 17111048 </pubmed></ref>。[[Olig2]][[転写因子]]を発現したグリア芽細胞（Olig2陽性グリア前駆細胞）の細胞系譜解析では、マウス胎生9.5日齢からアストロサイトとオリゴデンドロサイト、さらに上衣細胞が産み出されることが明らかにされたが、ミクログリアは観察されなかった <ref name=ref9 />。個体レベルの解析結果から、アストロサイトとオリゴデンドロサイトが同時期に産み出されることが明らかにされ、グリア芽細胞からアストロサイト、オリゴデンドロサイトの順に産み出されるわけではないことが明らかになった<ref name=ref9 />。ミクログリアはグリア細胞の一種ではあるが、発生の由来は外胚葉由来でなく[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]]由来であり、[[wikipedia:ja:造血幹細胞|造血幹細胞]]から発生する<ref name=ref11 />。また、グリア芽細胞の[[wikipedia:ja:多分化能|多分化能]]は重要な性質ではあるが、同時に癌化の危険性も持ち合わせており、グリア芽細胞、またはアストロサイト、オリゴデンドロサイトが癌化したものがグリオブラストーマとして知られており、近年その性質が明らかにされつつある<ref name=ref12><pubmed> 16846849 </pubmed></ref><ref name=ref13><pubmed> 16652341 </pubmed></ref><ref name=ref14><pubmed> 17296553 </pubmed></ref>。

== アストロサイト前駆細胞 ==
（グリア芽細胞という見出しは項目名そのものですので省きました）
（この節は長いので小見出しを付けて、いくつかの小項目に分けて頂けないでしょうか。また、適宜改行も御願いします。）
　[[アストロサイト前駆細胞]]とは、アストロサイトへの分化が運命付けられた前駆細胞を指す概念であるが、その詳細については不明な点が多く存在している。

　マウスの神経発生において、ニューロンおよびグリア細胞は共通の幹細胞([[放射状グリア]])より発生する。大脳皮質では放射状グリアは、マウス胎生9.5-12.5日齢の間にニューロンを産生した後、胎生中期以降はグリア細胞を産生するグリア芽細胞へと分化する。ニューロン産生からグリア産生へと放射状グリアの性質が変移する過程には、外因的要素([[CNTF]], [[LIF]], [[CT-1]]など)と内因的要素([[JAK-STAT経路]]、アストロサイト関連遺伝子の[[エピジェネティクス]]など)が密接に関連している事が明らかとなってきている<ref name=ref15><pubmed> 17481390 </pubmed></ref>。次に、グリア芽細胞はオリゴデンドロサイトとアストロサイトの両者を産生し得る細胞なのか、もしくはグリア芽細胞から分化が進み、アストロサイトのみの産生に特化した前駆細胞が出現するのか、という点が問題となる。1980年代中期頃から[[初代培養系]]を用いて、グリア芽細胞を分離する試みがなされてきた。これまでに、形態、分子マーカーの発現様式、各種栄養因子に対する応答性といった基準から性質の異なる多数のグリア芽細胞が報告されている。これらは、形態学的特徴から[[TypeⅠアストロサイト]]と[[TypeⅡアストロサイト]]に大別されており、TypeⅠアストロサイトは[[原形質アストロサイト]]に、TypeⅡアストロサイトは[[線維性アストロサイト]]に相当するもと考えられてきた。しかし現在ではTypeⅠ、TypeⅡアストロサイトの呼称は用いられなくなってきている。後述(オリゴデンドロブラストの項)の[[O-2A細胞]]は、ラット[[視束]]より初めて見いだされたグリア芽細胞であり、in vitroの特定の培養条件下においてオリゴデンドロサイトとTypeⅡアストロサイトのいずれにも分化し得ることから、オリゴデンドロサイトおよびアストロサイトに共通する前駆細胞の存在が示唆された。しかしながら、O-2A細胞をin vivoへ移植した場合にはオリゴデンドロサイトへのみ分化することから、現在ではO-2A細胞は[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]と考えられている。1990年代後半になると、in vitro条件下でアストロサイトのみに分化する前駆細胞が複数のグループから分離された([[CD44陽性細胞]]など)<ref name=ref16><pubmed> 10719353 </pubmed></ref><ref name=ref17><pubmed> 15531362 </pubmed></ref>。しかし、これらアストロサイト前駆細胞のin vivoにおける動態については、まだ明らかとなっていない。また近年、[[レトロウイルスベクター]]を用いた実験から、生後マウスの大脳皮質において、アストロサイトが局所で[[対称性分裂]]し、その数を増大することが示された<ref name=ref18><pubmed> 22456708 </pubmed></ref>。これら、in vitroにおけるアストロサイト前駆細胞の分離、ならびにin vivoの所見を鑑みると、発生のある段階においては、アストロサイトにのみ分化する前駆細胞が存在することが示唆される。

　アストロサイトの発生を考える上で、もう一つの重要な点として、アストロサイトの不均一性(heterogeneity)の問題が挙げられる。一般にアストロサイトと呼ばれる細胞は、[[灰白質]]に分布する原形質アストロサイトと[[白質]]に分布する線維性アストロサイトに大別される。両者は、共通のマーカー分子([[GFAP]]など)を発現するものの、形態学的には明らかに異なった特徴を有している。これら２種類のアストロサイトが同一の機能を有するのか、あるいは異なる機能を有するのか(不均一なのか)という問題が、アストロサイトの研究分野に大きなテーマとして横たわっている<ref name=ref19>'''Kimelberg HK''' Astrocyte Heterogeneity or Homogeneiry?:Astrocytes in (Patho)Physiology of the Nervous System; p1-26, ''Springer(New York):2009</ref>。アストロサイトに不均一性が存在すると仮定した場合(多くの研究者は不均一性の存在を期待している)、原形質アストロサイトと線維性アストロサイトのそれぞれに対応する前駆細胞が存在するのか、あるいは前駆細胞の置かれる環境によって分化が方向づけられるのか、不均一性が発生のどの段階で獲得されるのか、といった疑問点が挙げられる。一例を挙げると、マウス胎生10-12日齢の脊髄は、[[転写調節因子]]の発現パターンに基づいたドメイン構造を有しており、ニューロンやオリゴデンドロサイトは固有のドメインより発生することが広く知られている。したがって、ニューロンやオリゴデンドロサイトといった細胞の多様性獲得には前駆細胞の分布する位置が重要であると考えられている。近年、アストロサイトに関しても脊髄腹側から、マーカー分子の発現様式の異なるアストロサイト(線維性アストロサイト)が生じることが報告され、アストロサイトにも複数のサブタイプが存在する可能性が示唆されている<ref name=ref20><pubmed> 18455991 </pubmed></ref>。これは、アストロサイト前駆細胞の置かれる環境が分化に重要であることを示しており、またアストロサイトの不均一性の存在を支持する結果であると考えられる。しかしながら、アストロサイトの機能的な不均一性の有無が明らかとなっていないため、これらの疑問に対する明確な答えが存在しないのが現状である。今日、アストロサイト(グリア細胞)に対する関心は日増しに高まってきているが、まだまだ未解明な問題が山積している。したがって、アストロサイト前駆細胞の概念も今後大きく変遷していくものと考えられる。

== オリゴデンドロサイト前駆細胞==

''詳細は[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]の項目参照。''

　前述のグリア芽細胞から分化し、オリゴデンドロサイト系譜に運命づけられた前駆細胞が[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]（[[乏突起膠芽細胞]]、オリゴデンドロブラスト）である。現在ではオリゴデンドロブラストという名称よりオリゴデンドロサイト前駆細胞としての名称の方が一般的である。オリゴデンドロブラストは、[[O-2A前駆細胞]]として同定され、後にオリゴデンドロサイト前駆細胞であることが明らかにされた<ref name=ref21><pubmed> 7823144 </pubmed></ref><ref name=ref22><pubmed> 7875381 </pubmed></ref><ref name=ref23><pubmed> 11955447 </pubmed></ref>。オリゴデンドロサイトの発生には、[[Olig2転写因子]]が必須であることが報告されているが<ref name=ref2 /><ref name=ref23 /><ref name=ref24><pubmed> 11955448 </pubmed></ref><ref name=ref25><pubmed> 12121626 </pubmed></ref>、[[Nkx2-2]]、[[Sox10]]、[[MRF]]はじめとする多くの転写因子・転写制御因子とのクロストーク<ref name=ref2 /><ref name=ref26><pubmed> 17647291 </pubmed></ref>、[[HDAC]]によるエピジェネティクス<ref name=ref27><pubmed> 19503085 </pubmed></ref><ref name=ref28><pubmed> 21382543 </pubmed></ref>、[[リン酸化]]による[[翻訳後修飾]]<ref name=ref29><pubmed> 21382552 </pubmed></ref><ref name=ref30><pubmed> 19554044 </pubmed></ref>、さらに[[miRNA]]によってオリゴデンドロサイト分化は時間空間的に制御されている<ref name=ref31><pubmed> 20223197 </pubmed></ref><ref name=ref32><pubmed> 20223198 </pubmed></ref><ref name=ref33><pubmed> 22347159 </pubmed></ref>。オリゴデンドロサイト前駆細胞、及びオリゴデンドロサイトの詳細に関してはそれそれの項を参照して頂きたい。

== オリゴデンドログリオーマ ==

　[[神経膠腫]]の一種で、オリゴデンドロブラスト（オリゴデンドロサイト前駆細胞）、またはオリゴデンドロサイトが癌化したものを[[オリゴデンドログリオーマ]]と呼ぶ <ref name=ref12 /><ref name=ref13 /><ref name=ref14 />。若年者に好発するオリゴデンドログリオーマは神経膠腫の約5%を占め、成人では前頭葉を中心に発生し、約9%を占める。診断時の平均年齢は35歳である。原因は不明で、緩慢に発育し、しばしば石灰沈着を伴う<ref name=ref34> 南山堂医学大事典第19版 南山堂(東京):2006</ref>。オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）ではOlig2転写因子が発現しており、Olig2をマーカーとして免疫組織学的に判別でき、形態はオリゴデンドロサイトの特徴を示す<ref name=ref12 /><ref name=ref13 /><ref name=ref14 />。臨床的またはX線像により区別すること困難で、病理組織検査（生検検査）が確定診断の方法として用いられる。世界保健機構（WHO）のガイドライン（グレードIからIV）では、オリゴデンドログリオーマは一般的にグレードIIとグレードIIIに分類されている<ref name=ref35><pubmed> 17618441 </pubmed></ref>。治療法は[[wikipedia:ja:手術|手術]]、[[wikipedia:ja:放射線治療|放射線治療]]、[[wikipedia:ja:化学療法|化学療法]]が挙げられる。近年、オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）、オリゴデンドロサイト前駆細胞において、Olig2転写因子のSer10, 13, 14のリン酸化状態が[[p53]]のアセチル化を阻害し、前駆細胞の増殖を促進することが報告され、オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）発症機構が明らかにされつつある<ref name=ref28 /><ref name=ref36><pubmed> 11498220 </pubmed></ref><ref name=ref37><pubmed> 11526205 </pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[神経上皮]]
*[[神経幹細胞]]
*[[グリア細胞]]
*[[アストロサイト]]
*[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]
*[[オリゴデンドロサイト]]
*[[ミクログリア]]
*[[上衣細胞]]
*[[シュワン細胞]]
*[[エピジェネティクス]]
*[[miRNA]]

== 参考文献 ==

<references/>

(執筆者：臼井紀好、杉尾翔太、池中一裕　担当編集委員：村上富士夫)

グリア芽細胞

2012-08-10T23:10:34Z

Fmurakami:

英語: glioblast, 独: Glioblast, 仏: glioblast

同義語：グリオブラスト

　グリア芽細胞は、[[グリア]]前駆細胞として、[[アストロサイト]]（[[星状膠細胞]]）、[[オリゴデンドロイサイト]]（[[乏突起膠細胞]]）に分化することができる幹細胞の一種である。脳内に広く存在し、[[グリア細胞]]、及び、[[グリオブラストーマ]]（[[膠芽腫]]）の発生・形成に関与する。グリア芽細胞が正常か癌性であるかは、脳組織の病理検査によって識別できる。

== 概説 ==

　神経系における細胞は大きく、[[ニューロン]]（[[神経細胞]]）とグリア細胞（[[神経膠細胞]]）に分けることができ、それぞれの構造、化学性質、そして機能によってさらに細かく細胞種が分類されている。ヒトの脳ではニューロンに対してグリア細胞の数が約10倍と飛躍的に増加しており、脳機能におけるグリア細胞の重要性が近年注目されている<ref name=ref1><pubmed> 16938869 </pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed> 15100723 </pubmed></ref>。グリア細胞は、さらにアストロサイト、オリゴデンドロサイト、[[ミクログリア]]、[[上衣細胞]]、[[シュワン細胞]]に分類できる<ref name=ref2 />。グリア芽細胞は、これらのグリア細胞を産み出すことができる、グリア系に運命が方向づけられたグリア前駆細胞のことである<ref name=ref2 /><ref name=ref3><pubmed> 14304273 </pubmed></ref><ref name=ref4><pubmed> 6170989 </pubmed></ref><ref name=ref5><pubmed> 7981027 </pubmed></ref>。本項ではグリア芽細胞、及びグリオブラストーマについて、アストロサイトとオリゴデンドロサイトを中心に記述する。

== 歴史 ==

　1960年代に[[wikipedia:ja:ニワトリ|ニワトリ]]胚の[[神経管]]から、[[エレベーター運動]]を行う[[マトリックス細胞]]（[[神経上皮細胞]]）が発見され、このマトリックス細胞からグリア芽細胞（グリア前駆細胞）と上衣細胞が産み出されることが明らかにされた<ref name=ref3 /><ref name=ref4 /><ref name=ref5 />。[[wikipedia:ja:脊索動物|脊索動物]]が持つ神経管は、[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]から形成され、[[脳室]]近傍に存在する[[神経幹細胞]]から[[神経前駆細胞]]とグリア芽細胞が産み出される。

　中枢神経系におけるグリア芽細胞は、脳では[[側脳室]]、及び[[海馬]][[歯状回]]、[[脊髄]]では脳室近傍に存在する<ref name=ref2 /><ref name=ref6><pubmed> 17282992 </pubmed></ref><ref name=ref7><pubmed> 19555289 </pubmed></ref><ref name=ref8><pubmed> 21068830 </pubmed></ref>。グリア芽細胞は発生過程に伴って、最初にアストロサイトを産み出し、オリゴデンドロサイト、最後にミクログリアを産み出すことが初めに報告された<ref name=ref3 /><ref name=ref4 /><ref name=ref5 />。しかし、近年の[[遺伝子組換えマウス]]を用いた細胞系譜解析結果から、グリア芽細胞はアストロサイトとオリゴデンドロサイトは産み出すが、ミクログリア分化については一般的ではない<ref name=ref6 /><ref name=ref7 /><ref name=ref8 /><ref name=ref9><pubmed> 16581057 </pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed> 19390819 </pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed> 17111048 </pubmed></ref>。[[Olig2]][[転写因子]]を発現したグリア芽細胞（Olig2陽性グリア前駆細胞）の細胞系譜解析では、マウス胎生9.5日齢からアストロサイトとオリゴデンドロサイト、さらに上衣細胞が産み出されることが明らかにされたが、ミクログリアは観察されなかった <ref name=ref9 />。個体レベルの解析結果から、アストロサイトとオリゴデンドロサイトが同時期に産み出されることが明らかにされ、グリア芽細胞からアストロサイト、オリゴデンドロサイトの順に産み出されるわけではないことが明らかになった<ref name=ref9 />。ミクログリアはグリア細胞の一種ではあるが、発生の由来は外胚葉由来でなく[[wikipedia:ja:中胚葉|中胚葉]]由来であり、[[wikipedia:ja:造血幹細胞|造血幹細胞]]から発生する<ref name=ref11 />。また、グリア芽細胞の[[wikipedia:ja:多分化能|多分化能]]は重要な性質ではあるが、同時に癌化の危険性も持ち合わせており、グリア芽細胞、またはアストロサイト、オリゴデンドロサイトが癌化したものがグリオブラストーマとして知られており、近年その性質が明らかにされつつある<ref name=ref12><pubmed> 16846849 </pubmed></ref><ref name=ref13><pubmed> 16652341 </pubmed></ref><ref name=ref14><pubmed> 17296553 </pubmed></ref>。

== アストロサイト前駆細胞 ==
（グリア芽細胞という見出しは項目名そのものですので省きました）
（この節は長いので小見出しを付けて、いくつかの小項目に分けて頂けないでしょうか。また、適宜改行も御願いします。）
　[[アストロサイト前駆細胞]]とは、アストロサイトへの分化が運命付けられた前駆細胞を指す概念であるが、その詳細については不明な点が多く存在している。

　マウスの神経発生において、ニューロンおよびグリア細胞は共通の幹細胞([[放射状グリア]])より発生する。放射状グリアは、マウス胎生9.5-12.5日齢の間にニューロンを産生した後、胎生中期以降はグリア細胞を産生するグリア芽細胞へと分化する。ニューロン産生からグリア産生へと放射状グリアの性質が変移する過程には、外因的要素([[CNTF]], [[LIF]], [[CT-1]]など)と内因的要素([[JAK-STAT経路]]、アストロサイト関連遺伝子の[[エピジェネティクス]]など)が密接に関連している事が明らかとなってきている<ref name=ref15><pubmed> 17481390 </pubmed></ref>。次に、グリア芽細胞はオリゴデンドロサイトとアストロサイトの両者を産生し得る細胞なのか、もしくはグリア芽細胞から分化が進み、アストロサイトのみの産生に特化した前駆細胞が出現するのか、という点が問題となる。1980年代中期頃から[[初代培養系]]を用いて、グリア芽細胞を分離する試みがなされてきた。これまでに、形態、分子マーカーの発現様式、各種栄養因子に対する応答性といった基準から性質の異なる多数のグリア芽細胞が報告されている。これらは、形態学的特徴から[[TypeⅠアストロサイト]]と[[TypeⅡアストロサイト]]に大別されており、TypeⅠアストロサイトは[[原形質アストロサイト]]に、TypeⅡアストロサイトは[[線維性アストロサイト]]に相当するもと考えられてきた。しかし現在ではTypeⅠ、TypeⅡアストロサイトの呼称は用いられなくなってきている。後述(オリゴデンドロブラストの項)の[[O-2A細胞]]は、ラット[[視束]]より初めて見いだされたグリア芽細胞であり、in vitroの特定の培養条件下においてオリゴデンドロサイトとTypeⅡアストロサイトのいずれにも分化し得ることから、オリゴデンドロサイトおよびアストロサイトに共通する前駆細胞の存在が示唆された。しかしながら、O-2A細胞をin vivoへ移植した場合にはオリゴデンドロサイトへのみ分化することから、現在ではO-2A細胞は[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]と考えられている。1990年代後半になると、in vitro条件下でアストロサイトのみに分化する前駆細胞が複数のグループから分離された([[CD44陽性細胞]]など)<ref name=ref16><pubmed> 10719353 </pubmed></ref><ref name=ref17><pubmed> 15531362 </pubmed></ref>。しかし、これらアストロサイト前駆細胞のin vivoにおける動態については、まだ明らかとなっていない。また近年、[[レトロウイルスベクター]]を用いた実験から、生後マウスの大脳皮質において、アストロサイトが局所で[[対称性分裂]]し、その数を増大することが示された<ref name=ref18><pubmed> 22456708 </pubmed></ref>。これら、in vitroにおけるアストロサイト前駆細胞の分離、ならびにin vivoの所見を鑑みると、発生のある段階においては、アストロサイトにのみ分化する前駆細胞が存在することが示唆される。

　アストロサイトの発生を考える上で、もう一つの重要な点として、アストロサイトの不均一性(heterogeneity)の問題が挙げられる。一般にアストロサイトと呼ばれる細胞は、[[灰白質]]に分布する原形質アストロサイトと[[白質]]に分布する線維性アストロサイトに大別される。両者は、共通のマーカー分子([[GFAP]]など)を発現するものの、形態学的には明らかに異なった特徴を有している。これら２種類のアストロサイトが同一の機能を有するのか、あるいは異なる機能を有するのか(不均一なのか)という問題が、アストロサイトの研究分野に大きなテーマとして横たわっている<ref name=ref19>'''Kimelberg HK''' Astrocyte Heterogeneity or Homogeneiry?:Astrocytes in (Patho)Physiology of the Nervous System; p1-26, ''Springer(New York):2009</ref>。アストロサイトに不均一性が存在すると仮定した場合(多くの研究者は不均一性の存在を期待している)、原形質アストロサイトと線維性アストロサイトのそれぞれに対応する前駆細胞が存在するのか、あるいは前駆細胞の置かれる環境によって分化が方向づけられるのか、不均一性が発生のどの段階で獲得されるのか、といった疑問点が挙げられる。一例を挙げると、マウス胎生10-12日齢の脊髄は、[[転写調節因子]]の発現パターンに基づいたドメイン構造を有しており、ニューロンやオリゴデンドロサイトは固有のドメインより発生することが広く知られている。したがって、ニューロンやオリゴデンドロサイトといった細胞の多様性獲得には前駆細胞の分布する位置が重要であると考えられている。近年、アストロサイトに関しても脊髄腹側から、マーカー分子の発現様式の異なるアストロサイト(線維性アストロサイト)が生じることが報告され、アストロサイトにも複数のサブタイプが存在する可能性が示唆されている<ref name=ref20><pubmed> 18455991 </pubmed></ref>。これは、アストロサイト前駆細胞の置かれる環境が分化に重要であることを示しており、またアストロサイトの不均一性の存在を支持する結果であると考えられる。しかしながら、アストロサイトの機能的な不均一性の有無が明らかとなっていないため、これらの疑問に対する明確な答えが存在しないのが現状である。今日、アストロサイト(グリア細胞)に対する関心は日増しに高まってきているが、まだまだ未解明な問題が山積している。したがって、アストロサイト前駆細胞の概念も今後大きく変遷していくものと考えられる。

== オリゴデンドロサイト前駆細胞==

''詳細は[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]の項目参照。''

　前述のグリア芽細胞から分化し、オリゴデンドロサイト系譜に運命づけられた前駆細胞が[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]（[[乏突起膠芽細胞]]、オリゴデンドロブラスト）である。現在ではオリゴデンドロブラストという名称よりオリゴデンドロサイト前駆細胞としての名称の方が一般的である。オリゴデンドロブラストは、[[O-2A前駆細胞]]として同定され、後にオリゴデンドロサイト前駆細胞であることが明らかにされた<ref name=ref21><pubmed> 7823144 </pubmed></ref><ref name=ref22><pubmed> 7875381 </pubmed></ref><ref name=ref23><pubmed> 11955447 </pubmed></ref>。オリゴデンドロサイトの発生には、[[Olig2転写因子]]が必須であることが報告されているが<ref name=ref2 /><ref name=ref23 /><ref name=ref24><pubmed> 11955448 </pubmed></ref><ref name=ref25><pubmed> 12121626 </pubmed></ref>、[[Nkx2-2]]、[[Sox10]]、[[MRF]]はじめとする多くの転写因子・転写制御因子とのクロストーク<ref name=ref2 /><ref name=ref26><pubmed> 17647291 </pubmed></ref>、[[HDAC]]によるエピジェネティクス<ref name=ref27><pubmed> 19503085 </pubmed></ref><ref name=ref28><pubmed> 21382543 </pubmed></ref>、[[リン酸化]]による[[翻訳後修飾]]<ref name=ref29><pubmed> 21382552 </pubmed></ref><ref name=ref30><pubmed> 19554044 </pubmed></ref>、さらに[[miRNA]]によってオリゴデンドロサイト分化は時間空間的に制御されている<ref name=ref31><pubmed> 20223197 </pubmed></ref><ref name=ref32><pubmed> 20223198 </pubmed></ref><ref name=ref33><pubmed> 22347159 </pubmed></ref>。オリゴデンドロサイト前駆細胞、及びオリゴデンドロサイトの詳細に関してはそれそれの項を参照して頂きたい。

== オリゴデンドログリオーマ ==

　[[神経膠腫]]の一種で、オリゴデンドロブラスト（オリゴデンドロサイト前駆細胞）、またはオリゴデンドロサイトが癌化したものを[[オリゴデンドログリオーマ]]と呼ぶ <ref name=ref12 /><ref name=ref13 /><ref name=ref14 />。若年者に好発するオリゴデンドログリオーマは神経膠腫の約5%を占め、成人では前頭葉を中心に発生し、約9%を占める。診断時の平均年齢は35歳である。原因は不明で、緩慢に発育し、しばしば石灰沈着を伴う<ref name=ref34> 南山堂医学大事典第19版 南山堂(東京):2006</ref>。オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）ではOlig2転写因子が発現しており、Olig2をマーカーとして免疫組織学的に判別でき、形態はオリゴデンドロサイトの特徴を示す<ref name=ref12 /><ref name=ref13 /><ref name=ref14 />。臨床的またはX線像により区別すること困難で、病理組織検査（生検検査）が確定診断の方法として用いられる。世界保健機構（WHO）のガイドライン（グレードIからIV）では、オリゴデンドログリオーマは一般的にグレードIIとグレードIIIに分類されている<ref name=ref35><pubmed> 17618441 </pubmed></ref>。治療法は[[wikipedia:ja:手術|手術]]、[[wikipedia:ja:放射線治療|放射線治療]]、[[wikipedia:ja:化学療法|化学療法]]が挙げられる。近年、オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）、オリゴデンドロサイト前駆細胞において、Olig2転写因子のSer10, 13, 14のリン酸化状態が[[p53]]のアセチル化を阻害し、前駆細胞の増殖を促進することが報告され、オリゴデンドログリオーマ（グリオーマ前駆細胞）発症機構が明らかにされつつある<ref name=ref28 /><ref name=ref36><pubmed> 11498220 </pubmed></ref><ref name=ref37><pubmed> 11526205 </pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[神経管]]
*[[神経上皮]]
*[[神経幹細胞]]
*[[グリア細胞]]
*[[アストロサイト]]
*[[オリゴデンドロサイト前駆細胞]]
*[[オリゴデンドロサイト]]
*[[ミクログリア]]
*[[上衣細胞]]
*[[シュワン細胞]]
*[[エピジェネティクス]]
*[[miRNA]]

== 参考文献 ==

<references/>

(執筆者：臼井紀好、杉尾翔太、池中一裕　担当編集委員：村上富士夫)

トーク:中心体

2012-07-06T08:57:38Z

Fmurakami:

==  編集　林　作業記録 ==

*内部リンク、外部リンク作成
*写真にスケールバーを御願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年7月6日 (金) 06:02 (JST)

大変立派な項目のご執筆有り難うございました。以下は私が気がついた点です。ご検討いただけると幸いです。

1）「軸索形成」は軸索伸展と紛らわしく「神経細胞極性形成」の方が良いのではないかとおもいます
2）軸索形成や細胞移動などと中心体の位置の関係が本文で論じられていますが、それ対応するシェーマがあればもっと分かり易いのではないかと思いました
3）２次繊毛の形成における中心体の役割が理解できませんでした

村上富士夫

トーク:神経堤

2012-06-12T06:52:50Z

Fmurakami:

== 編集　林　作業記録 ==
*内部リンク、外部リンク、作成、修正致しました。
*写真にスケールバーを御願い致します。

村上先生、査読を御願い致します。
--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年6月12日 (火) 00:34 (JST)

グリアという表現が何度がでてきますがどのグリアか（シュワン？）を明示したほうが良いと思います

村上　富士夫

トーク:ニューロン新生

2012-06-05T09:10:25Z

Fmurakami: /* 編集　林　作業記録 */

== 編集　林　作業記録 ==

*原文には見出しが無かったので、話題別に見出しを付けました。その過程で、文章の順番を変えたところがあります。著者確認中です。
*要約を御願い致します。
*図があると良いかと思います。
*一部、文献が有ったら良いかと思えるところがありました。本文に示してあります。
*内部リンク、外部リンクを作成致しました。

著者確認待ちです。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年6月3日 (日) 13:35 (JST)

*久恒先生より確認が取れましたので、村上先生、査読を御願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年6月3日 (日) 22:00 (JST)

歴史のところでNotttebohmらの研究に触れなくても良いでしょうか

ヒトでも意味のある程度のadult neurongesisが起こっているかどうかは意見の割れるところではないかと私は思っています。2006年のJones Frisenらの論文、2011年のNader Sanaiらの研究にも言及するのがfairではないかと思いますがいかがでしょうか。

村上富士夫

トーク:大脳基底核原基

2012-05-26T07:49:31Z

Fmurakami:

== 編集　林　作業記録 ==
*写真にスケールバーを御願い致します。
*内部リンク、外部リンクを作成致しました。

村上先生、査読を御願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年5月25日 (金) 20:33 (JST)

「大脳皮質抑制性神経細胞が基底核原基に由来していることが示された」の部分ですが、同じ年に出版された玉巻さんらの論文も同時に引用されることが多いように思います。宜しければこれも追加してあげていただければと思います。それから質問になりますが、「。。。。外側嗅索核(Nucleus of lateral olfactory tract)が誕生する[13]。その後は、CGEからは主に大脳皮質抑制性神経細胞が産生される。。。」の部分は湯浅さんらの論文と三好さんらの論文の結果を総合しての解釈になりますか？　村上

大脳基底核原基

2012-05-26T06:46:48Z

Fmurakami:

英語名：ganglionic eminence　英語略名：GE

同義語：基底核隆起

　大脳基底核原基は、[[wikipedia:JA:胎生期|胎生期]]に観察され、構造的に[[脳室]]内に隆起しているため基底核隆起とも言われる。[[終脳]]（telencephalon）のうち[[外套]] (pallium, 広義の大脳皮質に相当)の腹側に位置する。多くの[[大脳基底核]][[神経細胞]]、及び[[大脳皮質]]の[[GABA作動性抑制性神経細胞]]、[[希突起膠細胞]]([[オリゴデンドロサイト]])を産生する領域である。誕生した抑制性神経細胞は大脳皮質、[[線条体]]、[[淡蒼球]]、[[扁桃体]]、[[嗅球]]などの様々な領域に移動することが知られている<ref><pubmed> 11715055 </pubmed></ref>。

== 構造 ==

[[Image:E135GanglionicEminence.jpg|thumb|right|300x226px|'''図　大脳基底核原基の構造''' 写真は胎生13.5日目のマウス大脳半球を内側から観察したもの。（スケールバーをお願い致します。）]]

　大脳基底核原基は解剖学、および遺伝子発現様式に基づき、内側、外側、尾側基底核原基の三領域に主に区分される（図）。ただし、一部研究では、外側基底核原基と尾側基底核原基の遺伝子発現の共通性等から、両者は連続した一つの構造と考える立場もある<ref name="ref2"><pubmed> 17804629 </pubmed></ref>。

*内側基底核原基（medial ganglionic eminence：MGE）
*外側基底核原基（lateral ganglionic eminence：LGE）
*尾側基底核原基（caudal ganglionic eminence：CGE）

　現在の知見では、それぞれの基底核原基の領域では遺伝子発現が異なり、そのため性質や移動目的地の異なる抑制性神経細胞が誕生することが知られている<ref><pubmed> 22103412 </pubmed></ref>。

== 遺伝子発現 ==

　大脳皮質では''[[Emx]]''遺伝子が発現しているのに対して、基底核原基全体では''[[Dlx]]''遺伝子が発現している。''Dlx''遺伝子の欠損した[[マウス]]では、大脳皮質抑制性神経細胞が大きく減少することなどから、大脳皮質抑制性神経細胞が基底核原基に由来していることが示された<ref><pubmed> 9334308 </pubmed></ref>。

== 内側基底核原基==

　基底核原基の中では、構造的に大きく隆起しているために解剖学上最も同定しやすい領域である。マウスを用いた研究では、大脳新皮質抑制性神経細胞の約半分程度がMGEに由来する<ref><pubmed> 10393115 </pubmed></ref>。この領域の[[神経幹細胞]]では[[転写因子]][[Nkx2.1]]の発現が見られる。最終分裂を終えたMGE由来の大脳皮質抑制性神経細胞のほとんどでは、Nkx2.1の下流分子[[Lhx6]]が発現してNkx2.1自体の発現は消失する。大脳皮質に向かうMGE由来細胞は[[接線方向移動]]（tangential migration）と呼ばれる移動様式を取って脳表面に平行に移動して皮質内に進入し<ref>'''Daisuke H Tanaka & Kazunori Nakajima''' Migratory pathways of GABAergic interneurons when they enter the neocortex. ''Eur J Neurosci, in press.</ref>、主に[[パルブアルブミン]]（parvalubumin）陽性または[[ソマトスタチン]]（somatostatin）陽性の抑制性神経細胞となる<ref><pubmed> 17928435 </pubmed></ref>。腹側MGEでは線条体および淡蒼球に移動する抑制性神経細胞も確認されている<ref><pubmed> 20181579 </pubmed></ref>。線条体へ向かう細胞群ではNkx2.1の発現が継続し、Nkx2.1により受容体分子[[ニューロピリン]]（Neuropilin 2（Nrp2））の発現が抑制されている。線条体ではNrp2の反発性リガンドである[[Sema3F]]が発現しており、Neuropilin2/Sema3Fが抑制性神経細胞の配置を制御していることが知られている<ref><pubmed> 18786357 </pubmed></ref>。なお、MGEは、抑制性神経細胞が誕生して目的地に向かって移動していくに従い縮小していき、最終的に消失する。

== 外側基底核原基 ==

　主に線条体や嗅球に移動する抑制性神経細胞が誕生する部位として知られている。近年のマウスを用いた研究により、背側LGEでは''[[Er81]]''が、腹側LGEでは''[[Isl1]]''遺伝子が発現しており、それぞれ嗅球、線条体の抑制性神経細胞を産生する。Er81を発現する部位は生後においては脳室下帯の一部となり、[[吻側移動経路]](Rostral migratory stream, RMS)へ抑制性神経細胞を供給する<ref><pubmed> 12514213 </pubmed></ref>。線条体の発生では、最初に線条体の[[ストリオソーム]]（striosome, パッチ patch）を構成する抑制性神経細胞が誕生し、その後[[マトリックス]](matrix)を構成する抑制性神経細胞が誕生することが知られている<ref><pubmed> 3028569 </pubmed></ref>。

== 尾側基底核原基==

　主に大脳皮質および[[扁桃体]]に移動する抑制性神経細胞を産生することが知られている。マーカーとして、CGE領域では[[COUP-TFII]]が優位に発現している<ref name="ref3"><pubmed> 19074032 </pubmed></ref>。発生の初期においては主に扁桃体に移動する抑制性神経細胞が、後期では主に大脳皮質に移動する抑制性神経細胞がCGEにて誕生する。CGEから誕生する扁桃体核は誕生時期により異なる。初期に[[中心核]]（central）が誕生し、その後、[[外側核]](lateral)、[[基底内側核]](basomedial)、[[基底外側核]](basolateral)、[[外側嗅索核]](Nucleus of lateral olfactory tract)が誕生する<ref><pubmed> 19107806 </pubmed></ref>。

　その後は、CGEからは主に大脳皮質抑制性神経細胞が産生される。大脳皮質抑制性神経細胞の30％程度がCGEに由来することが示されており、大脳皮質に向かう抑制性神経細胞の中でも、[[Reelin]]単独陽性細胞、[[Calretinin]]陽性細胞、[[VIP]]陽性細胞を産生する<ref><pubmed> 20130169 </pubmed></ref>。大脳皮質に移動する過程においては、全体に散らばるように移動するMGE由来細胞とは異なり、CGE細胞は尾側に方向性を持つ移動様式である[[尾側細胞移動経路]]（caudal migratory stream, CMS）を取ることが報告されている<ref><pubmed> 16079409 </pubmed></ref>。この移動経路はCGEに発現するCOUP-TFIIによって制御されている<ref name="ref3" />。また、CGE由来の抑制性神経細胞は[[セロトニン#5-HT3.E5.8F.97.E5.AE.B9.E4.BD.93|セロトニン5HT3A受容体]]を発現していることが示されている<ref><pubmed> 21159951 </pubmed></ref>。

== オリゴデンドロサイト ==

　オリゴデンドロサイトの誕生は、抑制性神経細胞が誕生する頃から、徐々に基底核原基の腹側部、すなわちMGEと[[視索前野]]（preoptic area）で始まり、背側部（LGE、CGEおよび大脳皮質の[[脳室帯]]）へと誕生部位が移る。基底核原基で誕生したオリゴデンドロサイトは、終脳全体に分布する<ref><pubmed> 16388308 </pubmed></ref>。

== 関連項目 ==

*[[終脳]]
*[[脳皮質]]
*[[GABA作動性抑制性神経細胞]]
*[[大脳基底核]]

== 参考文献 ==

<references />

（執筆者：金谷繁明、仲嶋一範　担当編集委員：村上富士夫）

トーク:大脳基底核原基

2012-05-26T06:44:20Z

Fmurakami:

トーク:全胚培養

2012-05-16T03:22:28Z

Fmurakami:

==編集　林　作業記録 ==

*図にスケールバーを御願い致します。
*内部リンク、外部リンク一部訂正致しました。

　大隅先生の御執筆ですので、村上先生、査読を御願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年5月10日 (木) 23:31 (JST)

最後の「電気穿孔法（エレクトロポレーション法）を組み合わせることによって、遺伝子を直接細胞内に導入することができる」の部分ですが、時期によってはin utero electroporationでも可能ですので、例えば「組み合わせることによって、他の方法の適用が困難な発生の早期においても遺伝子を直接細胞内に導入することができる」とされれは如何でしょうか。

トーク:エレベーター運動

2012-05-10T09:33:14Z

Fmurakami:

== 編集　林　作業記録 ==

*内部リンク、外部リンクを作成致しました。
*要約を御願い致します。
*参考文献を引用する場所をご指定下さい。また、著者名しか上げられていない文献については、PubmedIDを御願い致します。
*適宜見出しを入れる事を御考慮下さい。左の「最近完成した項目」から他の方の項目をご参照頂ければと思います。
*アピカル、ベイサルはそれぞれ、頂端、基底と訳させて頂きました。

村上先生、査読を御願い致します。

--[[利用者:WikiSysop|Yasunori Hayashi]] 2012年5月9日 (水) 23:49 (JST)

私も見出しがあった方が良いと思います。例えば最後の方では「発見の歴史」「意義」などの見出しをつけることが出来るのではないかと思います。その「歴史」のパラグラフに「実験的照明」は「実験的証明」の間違いではないかと思います

またお手を煩わせて大変恐縮ですが、一つ簡単な図があれば理解の助けになると思いました。

私も見出しがあった方が良いと思います。例えば最後の方では「発見の歴史」「意義」などの見出しをつけることが出来るのではないかと思います。その「歴史」のパラグラフに「実験的照明」は「実験的証明」の間違いではないかと思います

またお手を煩わせて大変恐縮ですが、一つ簡単な図があれば理解の助けになると思いました。

トーク:エレベーター運動

2012-05-10T09:32:00Z

Fmurakami: