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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" | {| 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 !! | ! 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 !! 文献 | ||
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! ARX (Aristaless-related Homeobox) | ! ARX (Aristaless-related Homeobox) | ||
| ホメオボックス型 || 終脳（背側）、前脳（視床） || | | ホメオボックス型 || 終脳（背側）、前脳（視床） || 新生仔死亡（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 || <ref name=Bienvenu2002><pubmed>11971879</pubmed></ref> , <ref name=Kitamura2002><pubmed>12379852</pubmed></ref> , <ref name=Collombat2003><pubmed>14561778</pubmed></ref> , <ref name=Lim2019><pubmed>30659230</pubmed></ref> , <ref name=Friocourt2008><pubmed>18509041</pubmed></ref> | ||
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! Dlx2 (Distal-less homeobox 2) | ! Dlx2 (Distal-less homeobox 2) | ||
| ホメオボックス型 || 前脳（脳室帯、脳室下帯） || Dlx1/ | | 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仔死亡：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 || <ref name=Qiu1995><pubmed>7590232</pubmed></ref> , <ref name=deMelo2005><pubmed>15604100</pubmed></ref> , <ref name=Liu2009><pubmed>18728693</pubmed></ref> , <ref name=Petryniak2007><pubmed>17678855</pubmed></ref> | ||
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! Emx1 (Empty Spiracles Homeobox 1) | ! 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 || | | 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|| <ref name=Yoshida1997><pubmed>9006071</pubmed></ref> , <ref name=Kim2010><pubmed>20887964</pubmed></ref> , <ref name=Cecchi2000><pubmed>10906797</pubmed></ref> , <ref name=Gulisano1996><pubmed>8743751</pubmed></ref> | ||
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! Emx2 (Empty Spiracles Homeobox 2) | ! Emx2 (Empty Spiracles Homeobox 2) | ||
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! En-2 (Engrailed homeobox-2) | ! 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 | | 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 | ||
|| <ref name=Cheh2006><pubmed>16935268</pubmed></ref> , <ref name=Benayed2005><pubmed>16252243</pubmed></ref> , <ref name=Genestine2015><pubmed>26220976</pubmed></ref> | || <ref name=Cheh2006><pubmed>16935268</pubmed></ref> , <ref name=Benayed2005><pubmed>16252243</pubmed></ref> , <ref name=Genestine2015><pubmed>26220976</pubmed></ref> | ||
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! FoxD1/BF2 (Brain Factor-2) | ! FoxD1/BF2 (Brain Factor-2) | ||
| Winged-Helix型 || 前脳 || | | Winged-Helix型 || 前脳 || 新生仔死亡：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|| <ref name=Hatini1996><pubmed>8666231</pubmed></ref> , {Newman, 2018} | ||
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! FoxG1/BF-1 (Brain Factor-1) | ! FoxG1/BF-1 (Brain Factor-1) | ||
| Winged-Helix型 || 終脳 || | | Winged-Helix型 || 終脳 || 新生仔死亡：終脳の矮小化 || Rett症候群 || <ref name=Xuan1995><pubmed>7605629</pubmed></ref> | ||
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! Gbx2 (Gastrulation Brain Homeobox 2) | ! Gbx2 (Gastrulation Brain Homeobox 2) | ||
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! Irx3 (Iroquois homeobox 3) | ! 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 || <ref name=Bosse1997><pubmed>9486539</pubmed></ref> , <ref name=Gaborit2012><pubmed>22992950</pubmed></ref> , <ref name=Gholamalizadeh2019><pubmed>31538128</pubmed></ref> , <ref name= | | 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 || <ref name=Bosse1997><pubmed>9486539</pubmed></ref> , <ref name=Gaborit2012><pubmed>22992950</pubmed></ref> , <ref name=Gholamalizadeh2019><pubmed>31538128</pubmed></ref> , <ref name=deAraujo2020><pubmed>32035736</pubmed></ref> | ||
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! Lhx2 (LIM/homeobox transcription factor 2) | ! 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） || <ref name=Hirota2004><pubmed>15173589</pubmed></ref> , <ref name=Chou2019><pubmed>29522720</pubmed></ref> , <ref name=Porter1997><pubmed>9247336</pubmed></ref> | | 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） || <ref name=Hirota2004><pubmed>15173589</pubmed></ref> , <ref name=Chou2019><pubmed>29522720</pubmed></ref> , <ref name=Porter1997><pubmed>9247336</pubmed></ref> | ||
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! Lmx1b LIMホメオボックス型 | ! Lmx1b | ||
| 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） ||<ref name=Burghardt2013><pubmed>23990680</pubmed></ref> , <ref name=Asbreuk2002><pubmed>12498783</pubmed></ref> , <ref name=Adams2000><pubmed>10751174</pubmed></ref> , <ref name=Guo2007><pubmed>17166916</pubmed></ref> | | 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） ||<ref name=Burghardt2013><pubmed>23990680</pubmed></ref> , <ref name=Asbreuk2002><pubmed>12498783</pubmed></ref> , <ref name=Adams2000><pubmed>10751174</pubmed></ref> , <ref name=Guo2007><pubmed>17166916</pubmed></ref> | ||
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! Nkx2.1 | ! Nkx2.1 | ||
| ホメオボックス型 || 視床下部 || | | ホメオボックス型 || 視床下部 || 新生仔死亡：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 || <ref name=Yuan2000><pubmed>10706142</pubmed></ref> , <ref name=Winslow2011><pubmed>21471965</pubmed></ref> , <ref><pubmed>30886014</pubmed></ref> | | 肺腺癌の重篤化に関わっている || <ref name=Yuan2000><pubmed>10706142</pubmed></ref> , <ref name=Winslow2011><pubmed>21471965</pubmed></ref> , <ref><pubmed>30886014</pubmed></ref> | ||
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| 91行目: | 91行目: | ||
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! Sim-1 (Single-minded homolog 1) | ! Sim-1 (Single-minded homolog 1) | ||
| bHLH-PASドメイン || 視床下部 || | | bHLH-PASドメイン || 視床下部 || 新生仔死亡：視索上核（supraoptic）と室傍核（paraventricular）の形成不全 || 食欲過剰による肥満 || <ref name=Tolson2014><pubmed>24773343</pubmed></ref> , <ref name=Holder2000><pubmed>10587584</pubmed></ref> , <ref name=Michaud2001><pubmed>11448938</pubmed></ref> | ||
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! "Sim-2 (Single-minded homolog 2)" | ! "Sim-2 (Single-minded homolog 2)" | ||
| bHLH-PASドメイン || 視床下部前部 || | | bHLH-PASドメイン || 視床下部前部 || 新生仔死亡：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 || <ref name=Goshu2002><pubmed>12024028</pubmed></ref> , <ref name=Dahmane1995><pubmed>7568099</pubmed></ref> , <ref name=Goshu2004><pubmed>14988428</pubmed></ref> | ||
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! Six3 (Sine Oculis Homeobox 3) | ! Six3 (Sine Oculis Homeobox 3) | ||