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「脳の領域化」の版間の差分
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→脳の各領域に発現する転写因子
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細 (→脳の各領域に発現する転写因子) |
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上述の2次オーガナイザー領域から分泌されたFGFやWntなどのシグナル因子により、転写因子が脳の特定の領域に発現し、各領域を特徴付けている。これらの転写因子のノックアウトマウスは、一部は脳領域の一部を欠損することになり、脳の発達または成長に大きな影響を及ぼすために胚性致死となる。一方、これらの転写因子は、免疫細胞、内分泌系、腎臓や精巣、肺などにも発現する。したがって、各遺伝子の単純なノックアウトでは、表現型が脳以外の領域にも見られるものがある（Irx3、Nkx2.1、Sim-2、Lmx1b、BF2など）。これらの例では、脳領域における機能を明らかにするために、脳特異的なノックアウト（条件付き遺伝子ノックアウト：コンディショナルノックアウト）が作成され、解析が進んでいる。 | 上述の2次オーガナイザー領域から分泌されたFGFやWntなどのシグナル因子により、転写因子が脳の特定の領域に発現し、各領域を特徴付けている。これらの転写因子のノックアウトマウスは、一部は脳領域の一部を欠損することになり、脳の発達または成長に大きな影響を及ぼすために胚性致死となる。一方、これらの転写因子は、免疫細胞、内分泌系、腎臓や精巣、肺などにも発現する。したがって、各遺伝子の単純なノックアウトでは、表現型が脳以外の領域にも見られるものがある（Irx3、Nkx2.1、Sim-2、Lmx1b、BF2など）。これらの例では、脳領域における機能を明らかにするために、脳特異的なノックアウト（条件付き遺伝子ノックアウト：コンディショナルノックアウト）が作成され、解析が進んでいる。 | ||
{| class="wikitable" | |||
! 転写因子 遺伝子名 !! 転写因子としてのクラス !! 脳の発生期における発現領域 !! 変異マウスの表現型 !! ヒト疾患との関連 !! 論文 | |||
|- | |||
! "ARX | |||
|- | |||
! (Aristaless-related Homeobox)" | |||
| ホメオボックス型 || 終脳（背側）、前脳（視床） || "新生児死亡（マウスの系統による）：脳細胞の増殖抑制により、前脳が矮小化。 | |||
|- | |||
! 脳領域のみのコンディショナルノックアウトでは、腹側脳領域の異常拡大。" | |||
| 精神遅滞、てんかん、など || 11971879 , 12379852 , 14561778 , 30659230 , 18509041 | |||
|- | |||
! "Dlx2 | |||
|- | |||
! (Distal-less homeobox 2)" | |||
| ホメオボックス型 || 前脳（脳室帯、脳室下帯） || " | |||
|- | |||
! Dlx1/2のダブルノックアウトが新生児死亡：終脳の神経分化が抑制され、グリア細胞が増加。 | |||
|- | |||
! 網膜の神経節細胞層がアポトーシスを起こす。" | |||
| Dix2遺伝子（２番染色体上）を含む領域が自閉症の発症と相関が高いことが示唆されている || 7590232 , 15604100 , 18728693 , 17678855 | |||
|- | |||
! "Emx1 | |||
|- | |||
! (Empty Spiracles Homeobox 1)" | |||
| ホメオボックス型 || 前脳 || 生存可能：脳梁（corpus callosum）欠損 || "カルマン症候群（Kallmann syndrome： | |||
|- | |||
! 嗅覚低下と性腺機能低下）への関与が示唆されている" | |||
| 9006071 , 20887964 , 10906797 , 8743751 | |||
|- | |||
! "Emx2 | |||
|- | |||
! (Empty Spiracles Homeobox 2)" | |||
| ホメオボックス型 || 前脳 || 皮質領域の矮小化 || 裂脳症（schizencephaly） || 15294144 , 8528262 , 10906797 , 8743751 | |||
|- | |||
! "En-1 | |||
|- | |||
! (Engrailed homeobox-1)" | |||
| ホメオボックス型 || 中脳と小脳（R1） || 胚性致死：視蓋と小脳の発生不全 || パーキンソン病 || 7925010 , 26459030 , 26879466 | |||
|- | |||
! "En-2 | |||
|- | |||
! (Engrailed homeobox-2)" | |||
| ホメオボックス型 || 中脳、小脳 || 生存可能：神経行動学的、神経化学的異常 || "自閉症スペクトラム障害に関与すると示唆されて | |||
|- | |||
! いる" | |||
| 16935268 , 16252243 , 26220976 | |||
|- | |||
! "FEZ/FEZF1/Znf312b | |||
|- | |||
! (Forebrain Embryonic Zinc-finger 1)" | |||
| "C2H2-type | |||
|- | |||
! zinc フィンガー" | |||
| 嗅球、前脳、外套層 || "FEZF2とのダブルノックアウトにより、視床、大脳 | |||
|- | |||
! の発生が停止" | |||
| "カルマン症候群（Kallmann syndrome）： | |||
|- | |||
! 嗅覚低下と性腺機能低下" | |||
| 16971467 | |||
|- | |||
! "FoxD1/BF2 | |||
|- | |||
! (Brain Factor-2)" | |||
| Winged-Helix型 || 前脳 || "新生児死亡：腎臓の間葉系間質細胞の発生に必要 | |||
|- | |||
! 胚発生期では、視床下部前部の神経前駆細胞の分化が抑制される" | |||
| || 8666231 , {Newman, 2018} | |||
|- | |||
! "FoxG1/BF-1 | |||
|- | |||
! (Brain Factor-1)" | |||
| Winged-Helix型 || 終脳 || 新生児死亡：終脳の矮小化 || Rett症候群 || 7605629 | |||
|- | |||
! "Gbx2 | |||
|- | |||
! (Gastrulation Brain Homeobox 2)" | |||
| ホメオボックス型 || 中脳、後脳（R1-R3） || R3領域が矮小化 || 大腸癌（Colon Small Cell Carcinoma）、Optiz-G/BBB Syndrome（オピッツ症候群：脳、顔面、心臓、生殖器などの正中部形成不全） || 9247335 , 16651541 | |||
|- | |||
! "Irx3 | |||
|- | |||
! (Iroquois homeobox 3)" | |||
| ホメオボックス型 || 中脳、視蓋前域、視床 || Irx5とのダブルノックアウトで心臓の一部（流出部）の形成異常が見られている || 肥満への関与が示唆されている || 9486539 , 22992950 , 31538128 , 32035736 | |||
|- | |||
! "Lhx2 | |||
|- | |||
! (LIM/homeobox transcription factor 2)" | |||
| LIMホメオボックス型 || 前脳 || 眼・前脳の発生、嗅神経細胞の分化異常 || （報告なし） || 15173589 , 29522720 , 9247336 | |||
|- | |||
! Lmx1b | |||
| LIMホメオボックス型 || 中脳、視蓋前域、視床 || "Isthmic Organiserの形成が阻害される | |||
|- | |||
! 分化した糸球体上皮細胞（podocyte）の消滅" | |||
| ネイル・パテラ症候群（爪膝蓋骨症候群：爪の変形や腎臓障害など） || 23990680 , 12498783 , 10751174 , 17166916 | |||
|- | |||
! Nkx2.1 | |||
| ホメオボックス型 || 視床下部 || "新生児死亡：呼吸器官と肺の形成異常 | |||
|- | |||
! 視床下部におけるメラノコルチン産生（Pomc陽性）細胞の減少" | |||
| 肺腺癌の重篤化に関わっている || · 10706142 , 21471965 , 30886014 | |||
|- | |||
! Nkx6.1 | |||
| ホメオボックス型 || 中脳底板 || 膵臓のベータ細胞が減少 || Nkx6.1の強制発現ががん細胞の浸潤を防ぐ効果があると報告されている || 11076772 , 24035389 | |||
|- | |||
! "Otx2 | |||
|- | |||
! (Orthodenticle homeobox 2)" | |||
| ホメオボックス型 || 前脳、中脳 || 胚性致死：前脳、中脳欠損 || 小眼球、網膜変性、複合下垂体ホルモン欠損症 || 10490025 , 25293953 , 24167467 , 22577225 , 7588062 | |||
|- | |||
! "Pax2 | |||
|- | |||
! (Paired box gene 2)" | |||
| paired box || 中脳、小脳領域、発生途上の眼、耳 || 耳の形成異常、視神経投射異常 || " 腎細胞においてPax2の恒常的な発現が糸球体硬化 | |||
|- | |||
! （glomerulosclerosis）を引き起こす" | |||
| 8951055 , 12915483 | |||
|- | |||
! "Sim-1 | |||
|- | |||
! (Single-minded homolog 1)" | |||
| bHLH-PASドメイン || 視床下部 || 新生児死亡：視索上核（supraoptic）と室傍核（paraventricular）の形成不全 || 食欲過剰による肥満 || 24773343 , 10587584 , 11448938 | |||
|- | |||
! "Sim-2 | |||
|- | |||
! (Single-minded homolog 2)" | |||
| bHLH-PASドメイン || 視床下部前部 || 新生児死亡：肺機能不全 || Sim2遺伝子の増幅によりダウン症が引き起こされると示唆されている || 12024028 , 7568099 , 14988428 | |||
|- | |||
! "Six3 | |||
|- | |||
! (Sine Oculis Homeobox 3)" | |||
| ホメオボックス型 || 発生初期には神経板、眼球、眼杯、中期以降は眼、耳、中脳、視蓋前側、ZLI（zona limitans intrathalamica）、視床外腹側核（rostral ventral thalamus） || 眼を含む前脳の前部を欠損 || ２型全前脳胞症（Holoprosencephaly） || 10369266 , 30485816 , 12569128 , 20890044 | |||
|} | |||
== 関連項目 == | == 関連項目 == | ||