体臓器由来の新規神経損傷修復因子による脊髄損傷部の改善・機能回復

• Project/Area Number: 14017087
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 堀江 秀典 早稲田大学, 先端バイオ研究所, 教授 (80046135)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2002: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000)
• Keywords: Oxidized Galectin-1 / Nerve Regeneration / Macrophage / Tissue Culture / Neurotrophic Factor / Spinal cord

Research Abstract

マウスのDRG並びにシュワン細胞を培養しガレクチンー1の分泌過程を免疫組織化学法並びに免疫電顕にて解析した。その結果ガレクチンー1が細胞膜に凝集した後細胞膜膜上に存在するようになり、最終的に細胞外液中存在することになることが証明された。次にシークエンス解明の進んでいるマウスを用いその腹腔のマクロファージを20億個集め、高圧窒素キャビテーション法を用いて細胞膜分画を分離し、酸化型ガレクチンー1のアフィニティーカラムに吸着する画分の分離精製を行っている。SDS-PAGEによる分離の結果数本のバンドが確認されその解析を行っている。酸化型ガレクチンー1刺激マクロファージの培養上清は軸索再生とシュワン細胞の遊走を促進する。その機構を細胞体から切り離された坐骨神経で検討した。細胞体から切り離された坐骨神経をコラーゲンゲル内で培養すると末梢側切断端からの軸索再生が見られたが、中枢側切断端からの再生は見られなかった。上記の培養上清を作用させると再生軸索数が増加しあらかじめ凍結損傷を加えて2週間後に摘出培養すると同様に促進され、併用すると相乗的に再生軸索数が増加した。この事実から神経系の可塑性の重要な機能の1つである発芽機構が神経線維内で調整されていることが明らかとなった。現在までDRGを伴った脊髄切片の脊髄側切断端並びに運動神経線維からの軸索再生が困難であったが、培養上清と凍結損傷を併用することにより再生が実現できるものと期待される。酸化型ガレクチンー1刺激マクロファージ培養上清中の軸索再生促進因子の分離精製の研究はマクロファージを大量培養し上清を10L集め更に精製を進めている。更に神経細胞の機能変化に関与しているとして注目されている遺伝子ΔfosBによって発現調節される蛋白質がGalectin-1であることをが判明し、Galectin-1が細胞の形態変化に関与していることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Takano M. et al.: "Brain-derived neurotrophic factor enhances neurite regeneration from retinal ganglion cells in aged human retina in vitro"Exp Eye Res.. 74. 319-323 (2002)
• [Publications] Saito H. et al.: "Trachea enhances neurite regeneration from adult rat nodose ganglia in vitro"Life Sci.. 70. 1935-1946 (2002)
• [Publications] Nishioka T, et al.: "fosB gene products trigger cell proliferation and morphlogical alteration with an increased expression of a novel processed form of galectin-1 in the rat 3Y1 embryo cell line"J. Biochem. (Tokyo). 131. 653-661 (2002)
• [Publications] Oshitani T. et al.: "Suppression of c-fos mediates inhibition or cell death and increases neurite regeneration in retinal ganglion cells"Invest Ophthalmol Vis Sci.. 43. 2442-2449 (2002)
• [Publications] Sango K. et al.: "Diabetes is not a potent inducer of neuronal cell death in mouse sensory ganglia, but it enhances neurite regeneration in vitro"Life Sci.. 71. 2351-2368 (2002)
• [Publications] Fukaya K. et al.: "Oxidized galectin-1 stimulates the migration of Schwann cells from both proximal and distal stumps of transected nerves and promotes axonal regeneration after peripheral nerve injury"J. Neuropath Exp. Neurol.. 62. 162-172 (2003)