大阪大学大学院生命機能研究科の山内優季助教とX. D. Sheu特任研究員（常勤）、鈴木郁夫教授らの研究グループは、東京都医学総合研究所の隈元拓馬主席研究員、熊本大学発生医学研究所の畠山淳准教授・竹本(佐藤)晴香学術振興会特別研究員 (RPD)、東京大学大学院理学系研究科 生物科学専攻のRouillard Pauline氏・Tarfder Rafat氏、同 定量生命科学研究所のBilgic Merve助教・岸雄介准教授、同 大学院理学系研究科 生物科学専攻／ニューロインテリジェンス国際研究機構の榎本和生教授、京都大学 高等研究院/大学院医学研究科の出口崇人氏、同 高等研究院/大学院医学研究科/白眉センターの中村友紀特定准教授らとの共同研究において、動物ごとの脳の細胞構成の違いが、神経 前駆細胞の発生過程における「時間制御」の違いによって生み出されることを世界で初めて明らかにしました。
さらに、ラットでは早期の脳発生プロセスがマウスなどの他の動物よりも長く維持されることで、大脳皮質の細胞構成が変化すること、そしてその背景には神経幹細胞を若い状態で保つ働きのあるWntシグナルの活性制御の進化が関与することを発見しました。
これまで哺乳類の大脳皮質は、基本的な発生プログラムを共有していることが示されてきましたが、動物種ごとの細胞構成の違いがどのように生じるかについてはほとんど理解されていませんでした。
今回研究グループは、複数の哺乳動物の脳構造の組織観察、神経前駆細胞クローン解析、誕生日解析、シングルセルRNAシーケンス解析を組み合わせて比較することにより、神経前駆細胞内部の「時間の進み方」が種ごとに異なることを解明しました。
これにより、脳進化の基本原理の理解に加え、神経発達疾患や再生医療研究への応用が期待されます。
本研究成果は、欧州科学誌「The EMBO Journal」に、5月22日（金）18時（日本時間）に公開されました。