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英語名：neural progenitor cell 独：neurale Vorläuferzellen 仏：cellule neuronale progénitrice | 英語名：neural progenitor cell 独：neurale Vorläuferzellen 仏：cellule neuronale progénitrice | ||
{{box|text= | {{box|text= 神経前駆細胞とは、神経系の未分化細胞であり、限られた分裂回数の後に分化を遂げるように運命付けられた細胞を指す。ここでは、大脳皮質の神経前駆細胞について概説する。<u></u>}} | ||
== 神経前駆細胞とは == | == 神経前駆細胞とは == | ||
[[ファイル: Kenichimizutani_fig_1d.pdf|500px|thumb|right|'''図. 複数の前駆細胞による大脳皮質の発生・分化モデル'''<br><u>編集部コメント：図の説明をお願い致します。</u>]] | [[ファイル: Kenichimizutani_fig_1d.pdf|500px|thumb|right|'''図. 複数の前駆細胞による大脳皮質の発生・分化モデル'''<br><u>編集部コメント：図の説明をお願い致します。</u>]] | ||
複雑な[[大脳皮質]]は[[哺乳類]]の[[脳]] | 複雑な[[大脳皮質]]は[[哺乳類]]の[[脳]]の最大の特徴とされるが、これは複数の神経前駆細胞が多様な神経細胞を産生した結果である。すなわち、発生期における大脳皮質（終脳背側）の[[神経上皮]]に生じた[[神経幹細胞]]が分裂して数を増やし、やがて[[未分化型前駆細胞]]（[[放射状グリア細胞]]あるいはapical progenitor<u></u>）、[[中間型前駆細胞]]（basal progenitorあるいはintermediate progenitor）<u></u>、および[[oRG前駆細胞]]（OSVZ (outer subventricular zone) radial glia-like cell）などの各々の前駆細胞が出現するが、これらの細胞が異なる分裂・分化能力を有し、固有の役割を担う結果として、組織における複雑な細胞構築が可能となる <ref name=ref1><pubmed> 21036598 </pubmed></ref>。これらの前駆細胞は、いずれもグルタミン作動性の神経細胞の発生に寄与していると考えられているが、明確な形態的・機能的な違いが観察される（'''図'''）。まず、未分化型前駆細胞は生み出した細胞をロコモーションと呼ばれる異動様式で放射状突起を伝って皮質板に移動する一方で、中間型前駆細胞は脳室下帯近傍で多極性細胞（複数の突起を有する細胞）に形態を大きく変化することが知られている。また、oRG前駆細胞は基底膜方向にのみ一本の細胞突起を持つことを特徴とし、主に高等哺乳類のOSVZ（外側脳室下帯）に存在し、非対称分裂により神経細胞を生み出す。 | ||
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前駆細胞における分裂・分化の極めて小さなバランスの変化が最終的な脳のサイズに対して決定的な影響を及ぼすことが指摘されており <ref name=ref2><pubmed> 7482803 </pubmed></ref>、例えば、[[β-カテニン]]の[[トランスジェニックマウス]]の大脳皮質では、未分化型前駆細胞の増殖性が２倍程度亢進することによって、極端な皮質表面積の拡大が確認されている<ref name=ref3><pubmed> 12130776 </pubmed></ref>。 | |||
== 未分化型前駆細胞と中間型前駆細胞 == | == 未分化型前駆細胞と中間型前駆細胞 == | ||
哺乳類の[[胎生期]]大脳皮質の神経発生過程においては、[[未分化型前駆細胞]]が[[脳室帯]] | 哺乳類の[[胎生期]]大脳皮質の神経発生過程においては、[[未分化型前駆細胞]]が[[脳室帯]]のapical面（頂端面）において自己複製を伴う非対称分裂を行い<ref name=ref4><pubmed> 11567613 </pubmed></ref><ref name=ref5><pubmed> 15175243 </pubmed></ref><ref name=ref6><pubmed> 18084280 </pubmed></ref>、将来の神経細胞もしくは[[中間型前駆細胞]]を生じる（'''図'''）。 | ||
この中間型前駆細胞は限られた分化ポテンシャルを持ち、主に[[脳室帯]] | この中間型前駆細胞は限られた分化ポテンシャルを持ち、主に[[脳室帯]]のbasal側（基底側）である[[脳室下帯]]で１〜３回程度の対称分裂によって神経細胞だけを生じる“[[neurogenic transient amplifying cells]]”（一過性前駆細胞）の一種と考えられている<ref name=ref7><pubmed> 14703572 </pubmed></ref>。 | ||
この中間型前駆細胞は、大脳皮質の層形成、[[領野]]形成の構築に重要な役割を担うとされている。たとえば、“upper layer hypothesis”<ref name=ref8><pubmed> 7076556</pubmed></ref>では、中間型前駆細胞が大脳皮質発生後期に上層の神経細胞の発生の運命決定に寄与する可能性が報告されている<ref name=ref9><pubmed> 11493521 </pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed> 15238450 </pubmed></ref>。 | この中間型前駆細胞は、大脳皮質の層形成、[[領野]]形成の構築に重要な役割を担うとされている。たとえば、“upper layer hypothesis”<ref name=ref8><pubmed> 7076556</pubmed></ref>では、中間型前駆細胞が大脳皮質発生後期に上層の神経細胞の発生の運命決定に寄与する可能性が報告されている<ref name=ref9><pubmed> 11493521 </pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed> 15238450 </pubmed></ref>。 | ||
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一方、中間型前駆細胞は脳室下帯が形成される以前に出現し、発生期全体を通して豊富に存在するとの報告もあり<ref name=ref13><pubmed> 16284248 </pubmed></ref>、定量的な解析においては上層の神経細胞ばかりでなく、深層の神経細胞の大多数（50〜95%）が中間型前駆細胞に由来すると指摘されている<ref name=ref14><pubmed> 14963232 </pubmed></ref>。 | 一方、中間型前駆細胞は脳室下帯が形成される以前に出現し、発生期全体を通して豊富に存在するとの報告もあり<ref name=ref13><pubmed> 16284248 </pubmed></ref>、定量的な解析においては上層の神経細胞ばかりでなく、深層の神経細胞の大多数（50〜95%）が中間型前駆細胞に由来すると指摘されている<ref name=ref14><pubmed> 14963232 </pubmed></ref>。 | ||
これらの知見は、領域・時期特異的に異なる性質に制限された中間型前駆細胞が、各々のradial | これらの知見は、領域・時期特異的に異なる性質に制限された中間型前駆細胞が、各々のradial unit（大脳皮質には、80個程度の神経細胞で構成されるミニ円柱構造と呼ばれる最小単位の局所神経回路が存在するとされており、単位毎の神経回路が多数並列的に集合体を形成することで、大脳皮質の神経回路が作られると考えられている）から神経細胞の産生を指数関数的に増幅し、これが広範な大脳皮質発生に寄与する可能性を示唆するものである。 | ||
=== 未分化型前駆細胞と中間型前駆細胞を特徴付ける分子機構 === | === 未分化型前駆細胞と中間型前駆細胞を特徴付ける分子機構 === | ||