生体の科学62巻4号

2011年08月発行

解説

神経幹細胞の分化制御機構

著者： 野口浩史¹ 田中友規¹ 中島欽一¹

所属機関： ¹奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 分子神経分化制御研究室

ページ範囲：P.335 - P.344

　ヒトの脳には約140億個のニューロンが存在すると考えられており，それらが複雑なネットワークを形成することで学習や記憶などの高次機能を発揮している。しかしながら，このような高次機能を発揮するためにはニューロンのみならず，ニューロンの神経活動を支えるアストロサイトやオリゴデンドロサイトといったグリア細胞の存在も必須である。脳-神経系を構成するこれらの細胞種は自己複製能と多分化能を保持した共通の神経幹細胞から分化・産生されるが^1），神経幹細胞は胎生初期から多分化能を持っているわけではない。胎生初期において自己増殖を繰り返していた神経幹細胞は，胎生中期にまずニューロンのみへの分化能を，続いて後期にはアストロサイト，オリゴデンドロサイトへの分化能を獲得し，多分化能を保持した神経幹細胞へと成熟する^2）。

　このような段階的な分化能の獲得や各細胞種への分化は，サイトカインや増殖因子などの細胞外因子に加え，エピジェネティックな細胞内在性プログラムにより，時空間的に厳密な制御を受けていることが明らかになりつつある（図1）。エピジェネティクスとは「DNA塩基配列の変化を伴わずに子孫や娘細胞に伝達されるその遺伝子機能の変化」と定義され，DNAのメチル化やヒストンの化学修飾（アセチル化，メチル化，リン酸化など）に伴うクロマチンの構造変換によって遺伝子発現を制御する機構である。エピジェネティックな遺伝子発現制御機構と分化は密接にかかわっており，各細胞種特異的なクロマチン修飾パターンが形成されることにより，それぞれの細胞に特徴的な遺伝子発現を可能にしている。本稿では現在までに明らかとなっている神経幹細胞の分化制御にまつわる細胞外因子や，エピジェネティクス機構の代表的なものについて概説したい。

参考文献

287：1433-1438, 2000

414：112-117, 2001

18：553-562, 1997

131：2791-2801, 2004

104：365-376, 2001

39：13-25, 2003

18：2196-2207, 1999

98：5868-5873, 2001

7：78-89, 2010

284：479-482, 1999

126：2419-2429, 1999

25：317-329, 2000

109：61-73, 2002

302：683-693, 2007

25：1354-1365, 2005

30：13367-13372, 2010

101：16659-16664, 2004

298：1747-1752, 2002

12：1097-1105, 2009

63：600-613, 2009

1：749-758, 2001

572：184-188, 2004

3：e3189, 2008

16：245-255, 2009

22：10333-10345, 2002

55：217-230, 2007

12：829-838, 2009

10（Suppl）：S42-50, 2004

120：3255-3266, 2010

25：4694-4705, 2005

21：744-749, 2007

65：597-611, 2010

65：612-626, 2010

126：663-676, 2006