服部 祐季
ミクログリア多様性の理解に向けた脳移入プロセスの時空間情報の解読
研究内容
脳発生は胎生期から生後にかけて進行し、神経前駆細胞の分裂・分化とそれに伴う移動と配置、そしてニューロンの成熟やシナプス形成という各々のステップが緻密に制御されている。そのメカニズムに関して、従来は神経系細胞のみを対象に研究が展開されてきたが、近年、免疫系のミクログリアの関与が注目されつつある。例えば、神経前駆細胞の分化促進や細胞総数の調節、ニューロンの成熟や配置の制御、血管新生や構造維持など、ミクログリアの機能は多岐にわたる。一方、近年のシングルセルトランスクリプトーム解析の発展により、ミクログリアには遺伝子発現的にも多様性があることが明らかとなった。しかしながら、ミクログリアがどのようなプロセスを経て性質・機能多様性を有したのかは依然不明である。
本研究課題では、「ミクログリアがいかにして多様性を獲得し、それぞれの細胞が脳発生過程のどのような場・タイミングで機能するのか」について明らかにする。多様性を獲得するプロセスについては、ミクログリア前駆細胞が脳にたどり着くまでの経路や時期の違いによる可能性、あるいは、脳に定着後に周辺の環境に呼応して性質が賦与される可能性を想定し、これを検証する。また、様々な背景・経験を持つミクログリアが将来獲得する性質と、周囲の神経系細胞や血管に対する機能発揮との連関について解明する。研究期間において、上述の学術的目標と、胎仔脳生体イメージングや細胞標識・追跡技術等の開発という技術的目標を達成し、時空間的解析から胎生期脳ミクログリアの細胞動態や機能多様性について理解を深めることを目指す。
研究概略図
代表業績
*corresponding author
1. Hattori Y*, Kato D, Murayama F, Koike S, Asai H, Yamasaki A, Naito Y, Kawaguchi A, Konishi H, Prinz M, Masuda T, Wake H, Miyata T. CD206+ macrophages transventricularly infiltrate the early embryonic cerebral wall to differentiate into microglia. Cell Rep. 42(2), 112092 (2023).
2. Hattori Y*, Itoh H, Tsugawa Y, Nishida Y, Kurata K, Uemura A, Miyata T. Embryonic Pericytes Promote Microglial Homeostasis and Their Effects on Neural Progenitors in the Developing Cerebral Cortex. J. Neurosci. 42(3), 362–373 (2022).
3. Hattori Y*, Naito Y, Tsugawa Y, Nonaka S, Wake H, Nagasawa T, Kawaguchi A, Miyata T*. Transient microglial absence assists postmigratory neurons in proper differentiation. Nat. Commun. 11, 1631 (2020).
4. Hattori Y*, Miyata T. Embryonic neocortical microglia express Toll-like receptor 9 and respond to plasmid DNA injected into the ventricle: technical considerations regarding microglial distribution in electroporated brain walls. eNeuro 5(6) ENEURO.0312-18.2018 (2018).
5. Hattori Y*, Miyata T. Microglia extensively survey the developing cortex via the CXCL12/CXCR4 system to help neural progenitors to acquire differentiated properties. Genes Cells 23(10), 915–22 (2018).