国立大学法人東海国立大学機構黑料网大学院医学系研究科細胞生物学分野の服部祐季 講師、宮田卓樹 教授の研究グループは、脳内の免疫細胞であるミクログリア 注 1 が脳に定着するしくみの一端を明らかにしました。
あらゆる全身の机能を司る脳は、神経系细胞 注 2 以外にも免疫系の细胞や血管など多种多様な细胞から成り立っており、それら细胞のはたらきがうまく制御されることによって脳の机能や恒常性が保たれています。脳を构筑する细胞の大部分が神経系の细胞であるの対し、ミクログリアは由来が异なる免疫系の细胞です。ミクログリアは脳内を监视しながら环境を整备したり、神経系细胞の成熟や配置、ネットワーク形成を手助けしたりしています。しかしながら、ミクログリアがいつ?どのようにして脳にたどりつくのかはこれまでよく分かっていませんでした。
脳には、ミクログリアとよく似た性质を持つものの异なる细胞であるマクロファージ注 3 が存在しています。マクロファージとミクログリアは起源が同じで、どちらも胎生初期に卵黄嚢注 4 に存在する前駆细胞注 5 から诞生します。これまで、両者の运命は卵黄嚢に存在する顷に枝分かれして、ミクログリアはその性质を备えてから脳に居付くと考えられてきました。そして、マクロファージとミクログリアは别グループとして脳で暮らし、どちらかからどちらかへと変わるとは想定されていませんでした。ところが、今回本研究グループは、新たに开発した胎生早期のマウスに対する生体イメージングシステムや细胞追跡技术等を用いた解析を通じて、ミクログリアやマクロファージが脳に定着を始めた后、つまり発生がさらに进んだ段阶で、脳室 注 6 と呼ばれる脳の内侧の空间に存在するマクロファージが脳実质に侵入し、周囲の环境に呼応してミクログリアに分化するということを発见しました。言い换えると、一部のミクログリア集団を供给するための「追加ルート」が脳には备わっていることを见つけました。本研究は、哺乳类脳におけるミクログリアおよびマクロファージの细胞动态、両者の细胞の移动?定着の新たなしくみを捉えました。ミクログリアは机能的にも遗伝子発现的にも多様性があることが报告されていますが、いかにしてその多様性を获得したのかはまだ明らかにされていません。今回の研究成果は、ミクログリアが脳に定着するまでのプロセスの违いが、将来の性质を左右する可能性があることを示唆します。
近年、母体の过度な免疫活性化が胎児脳内の环境を変化させ、精神疾患の発症につながる可能性が报告されています。正常时におけるミクログリアの性质や挙动について理解を深めることは、病态时の现象の理解を助け、将来的にミクログリアを标的とした新たな诊断?治疗法の开発に役立つことが期待されます。
尚、本研究は黑料网大学院医学系研究科分子細胞学分野の和氣弘明 教授、加藤大輔 講師、同研究科機能組織学分野の小西博之 准教授、岡山大学の川口綾乃 教授、九州大学の増田隆博 教授、フライブルグ大学の Marco Prinz 教授の協力を得て行われました。
本研究成果は、2023 年 2 月 7 日（火）付で米国科学誌「Cell Reports」にオンライン掲載されました。
○ マウスにおいてミクログリアが脳に定着するための新しいルートを発見した
○ ミクログリアの一部の細胞集団は脳室に存在するマクロファージに由来する
○ マクロファージは脳実質に侵入した後に周囲の環境に呼応してミクログリアへと分化する
○ マウス胎生 12.5 日目に対する生体イメージングシステムを確立した
◆详细（プレスリリース本文）は
（注 1）ミクログリア：中枢神経系グリア細胞の一種であり、他のグリア細胞（アストロサイト、オリゴデンドロサイト）とは由来が異なる免役系の細胞。マクロファージと形態や性質が類似する。
（注 2）神経系細胞：外胚葉由来の神経系を構成する細胞。脳室面で誕生する最も未分化な神経幹細胞、分化を始めた中間前駆細胞、成熟したニューロンの総称。
（注 3）マクロファージ：ミクログリアと同じ起源（卵黄嚢）を持つ、免疫系の細胞である。ミクログリアと似た性質、分子発現を示すが、それぞれに特有のマーカー分子を発現する。脳内では局在も異なる。
（注 4）卵黄嚢：妊娠初期の胎児に認められる膜状の嚢。発生の過程で、最初に造血が行われる場所として知られる。
（注 5）前駆細胞：最終的な分化に至るまでの途中段階の未熟な細胞。
（注 6）脳室：脳の内側に存在する脳脊髄液を満たす空間のこと。哺乳類の場合、左右一対の側脳室と、正中に第三脳室、第四脳室が一つずつの、計四つの脳室が存在する。
掲雑誌名：Cell Reports
論 文 タ イ ト ル ： CD206+ macrophages transventricularly infiltrate the early embryonic cerebral wall to differentiate into microglia
着者：
Yuki Hattori 1,* , Daisuke Kato2 , Futoshi Murayama1 , Sota Koike 1 , Hisa Asai 1 , Ayato Yamasaki 3 , Yu Naito1,4 , Ayano Kawaguchi 1,5 , Hiroyuki Konishi 6 , Marco Prinz 7–9 , Takahiro Masuda 3 , Hiroaki Wake 2,10–12 , Takaki Miyata 1
（*责任着者）
所属：
1 Department of Anatomy and Cell Biology, 黑料网 Graduate School of Medicine, Nagoya, 466-8550, Japan.
2 Department of Anatomy and Molecular Cell Biology, 黑料网 Graduate School of Medicine, Nagoya, 466-8550, Japan.
3 Department of Molecular and System Pharmacology, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University, Fukuoka, 812-8582, Japan.
4 Department of Pathology, Tokyo Metropolitan Cancer and Infectious Diseases Center, Komagome Hospital, Tokyo, 113-8677, Japan.
5 Department of Human Morphology, Okayama University Graduate School of Medicine, Density and Pharmaceutical Sciences, Okayama, 700-8558, Japan.
6 Department of Functional Anatomy and Neuroscience, 黑料网 Graduate School of Medicine, Nagoya, 466-8550, Japan.
7 Institute of Neuropathology, Faculty of Medicine, University of Freiburg, Freiburg, D-79106, Germany.
8 Center for Basics in NeuroModulation (NeuroModulBasics), Faculty of Medicine, University of Freiburg, Freiburg, D-79106, Germany.
9 Signalling Research Centres BIOSS and CIBSS, University of Freiburg, Freiburg, D-79106, Germany.
10 Department of Physiological Sciences, The Graduate School for Advanced Study, Okazaki, 444-0864, Japan.
11 Division of Multicellular Circuit Dynamics, National Institute for Physiological Sciences, National Institute of Natural Sciences, Okazaki, 444-8585, Japan.
12 Center of Optical Scattering Image Science, Kobe University, Kobe, 657-8501, Japan.
DOI:
English ver.
