消化管ニューロンネットワーク形成における軸索ガイダンス機構の組織化学的解析

• Project/Area Number: 12770010
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General anatomy (including Histology/Embryology)
• Research Institution: 大分医科大学
• Principal Investigator: 下田 浩 大分医科大学, 医学部, 助手 (20274748)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2000: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 腸管神経系 / 筋層間神経叢 / 神経再生 / 組織化学 / 消化管神経 / 軸索ガイダンス

Research Abstract

1.ラットの小腸の筋層間神経叢を切断し、吸収性薄膜を装着した実験モデルを確立した。
2.本実験系における腸管神経の再生様式について組織化学的および電子顕微鏡的手法を用いて解析し、次のことが明らかになった。
(1)術直後より神経切断端の膨張と軸索のみから成る神経突起が多数出現し、再生神経線維は腸管壁を輪走または縦走しながら徐々に伸長する。
(2)その後、再生線維は再生、移動した腸管グリア細胞により集束されることにより伸長の速度を上昇させる。これらは再生平滑筋に沿って伸長し、分岐、吻合しながら神経網をを形成する。
3.本実験系においてグリア由来神経成長因子(GDNF)とその受容体(Ret)の発現について、組織化学的手法を用いて解析し、次のことが明らかになった。
(1)切断端近位の筋層間神経節では著明なRct免疫活性の蓄積が出現し、再生神経線維には、軸索輸送の結果と思われるRet免疫活性がその全長にわたって分布する。
(2)切断後の神経束では、著明なGDNF免疫活性をもつ腸管グリア細胞が出現し、その後、細胞突起を伸ばしながら組織再生部へ移動し、再生神経突起を包囲する。
これらのことは再生神経線維と再生グリア細胞間のGDNF-Ret分子機構が再生神経の伸長に密接に関与していることを示唆している。
4.本実験系において神経成長関連蛋白(GAP-43)の発現について、組織化学的手法を用いて解析し,次のことが明らかになった。
(1)再生神経線維は著明なGAP-43免疫活性を有していた。
(2)GAP-43mRNAは切断端の神経細胞とともに再生神経線維にも分布していた。
これらのことはGAP-43が再生神経線維でも産生されていることを示唆している。
以上より、腸管神経の再生過程とその分子機構の一端が解明された。本所見を踏まえて、今後さらに腸管神経回路の形成に関わる分子機構を探究する。