哺乳類特異的な神経回路「脳梁」の基盤となる発生プロセスは、哺乳類の起源よりもはるかに古いことを明らかにしました（バイオメディカル学研究教育分野）

京都工芸繊維大学特別研究学生の野地亮太さん（京都府立医大・博士後期課程）と野村真博士（バイオメディカル学・社会医工学研究センター）のグループは、大脳半球を繋ぐ神経線維「脳梁」の形成に必要な大脳半球の融合過程が、脳梁を持たない動物種にも見られることを発見しました。この事実は、哺乳類に特異的な神経回路の進化起源が、有羊膜類の共通祖先まで遡れることを示唆しています。本研究は、京都工芸繊維大学応用生物学系、京都工芸繊維大学材料化学系、京都府立医科大学、理化学研究所生命機能科学研究センター、東京都医学総合研究所との共同研究の成果であり、発生生物学の国際雑誌に掲載されました。

  左右の大脳半球を繋ぐ神経線維の１つである脳梁（のうりょう）は、胎盤を持つ哺乳類（真獣類）に特異的に形成される神経解剖学的構造です。脳梁は真獣類でのみ進化した特異な神経回路ですが、その進化起源は謎に包まれていました。研究グループは、脳梁の初期発生過程で左右の大脳半球が融合する現象に注目し、こうした半球間融合が哺乳類以外の動物種でも見られるかについて、詳細に検討しました。その結果、爬虫類（ヤモリ、スッポン）、鳥類（ニワトリ）においても、大脳の発生初期に半球間融合が起こること、さらに半球間融合に重要な役割を果たすグリア細胞の存在も種を超えて保存されていることを発見しました。また、大脳の背側と腹側の融合が異なる発生メカニズムに依存していること、これらの融合過程と特異的な交連神経線維の走向も、有羊膜類で共通していました。さらにゲノム編集技術を用いて、哺乳類の脳梁形成に重要な役割を果たす転写因子Satb2の機能欠損マウスおよびヤモリを作製したところ、大脳半球の融合不全が共通して認められました。すなわち、Satb2に依存した半球間融合のメカニズムは、２億5000万年前に生息していた有羊膜類の共通祖先まで遡れることが示唆されました。

  今回の研究成果は、有羊膜類の共通祖先に存在していた発生プログラムを基盤として、哺乳類（真獣類）特異的な神経回路が進化したことを示唆しています。すなわち、脳構造におけるイノベーションは突然出現したわけではなく、すでに存在していた構造やプログラムを変化させることで、新規形質が進化したことを示しています。さらに本研究の成果は、ヒト先天性異常の１つである脳梁欠損症の病態理解や治療に向けた基盤研究にも貢献することが期待されます。

Conserved interhemispheric morphogenesis in amniotes preceded the evolution of the corpus callosum. Ryota Noji, Mari Kaneko, Takaya Abe, Hiroshi Kiyonari, Yukihiro Nishikawa, Takuma Kumamoto, Hitoshi Gotoh, Chiaki Ohtaka-Maruyama, Katsuhiko Ono, Tatsuya Yoshizawa, Tadashi Nomura

Development, Growth & Differentiation (2026) 68:e70041