扁形動物の脳再生を可能にする遺伝子を特定(New study identifies genes that help flatworms regenerate their brains)

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2026-09-21 ジョージア大学(UGA)

ジョージア大学の研究チームは、プラナリア(扁形動物)が脳を再生する仕組みに関わる遺伝子を特定した。プラナリアは幹細胞を利用して、体の一部から組織や筋肉だけでなく脳全体を再構築できる。研究では、幹細胞をドーパミン産生ニューロンへ分化させ、新生ニューロンを適切な場所へ誘導することに関わる約12個の遺伝子を同定した。これらの遺伝子を機能喪失させると、ドーパミン産生ニューロンの再生が困難になり、運動能力も低下した。ドーパミンは運動制御などに重要で、パーキンソン病との関連も知られている。今回の成果は、プラナリアで働く遺伝的経路を手掛かりに、ヒトの幹細胞からニューロンを効率的に作製・移植する方法を探る基盤となり、外傷性脳損傷や神経変性疾患に対する再生医療への応用が期待される。

扁形動物の脳再生を可能にする遺伝子を特定(New study identifies genes that help flatworms regenerate their brains)
Planarians can regrow their entire body from just a sliver of a body fragment. They can rebuild tissues, muscles and even their brain. (Illustration by Lindsay Robinson)

<関連情報>

組み合わせ機構がプラナリアの神経発生における細胞の位置と神経伝達物質の種類を決定する Combinatorial mechanisms specify cellular location and neurotransmitter identity during planarian neurogenesis

Kendall B. Clay, Taylor Medlock-Lanier, Rachel N. Grimes, Olabamibo O. Oke, Brice T. Hudson, Macey M. Wilson, Nikolay M. Filipov & Rachel H. Roberts-Galbraith
Nature Communications  Published:21 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-76397-4

Abstract

Regenerative neurogenesis can drive replacement of neurons in the right types and locations to faithfully restore form and function after injury. The genetic mechanisms underlying successful regenerative neurogenesis, including mechanisms that produce neuronal diversity and spatial organization, remain poorly understood. Planarians are flatworms with extraordinary capacity for brain regeneration made possible by pluripotent stem cells throughout the body that undergo neurogenesis to form a complex nervous system anew after injury. Here, we focus on the dopaminergic neuron identity and report the discovery of factors important for regenerative neurogenesis of this neuron type in the planarian central, peripheral, and pharyngeal nervous systems. Distinct genes, including irx4/6, fli1-2, soxB1-2, foxA, app-L1, and lmo1/3-1, promote dopaminergic neuronal regeneration and maintenance in distinct parts of the nervous system. Our results demonstrate that planarian neurogenesis requires coordination of factors that initiate neurotransmitter choice and regional location. Our work suggests that combinatorial instruction of cell type and spatial identity could improve exogenous stem cell therapies aimed at precisely replacing neurons after localized injuries.

細胞遺伝子工学
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