遺伝子治療と内在性神経幹細胞活性化による脳梗塞治療の萌芽的研究

• Project/Area Number: 15659338
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cerebral neurosurgery
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 阿部 康二 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20212540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊達 勲 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70236785) ; 林 健 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (40314679) ; 佐藤 圭子 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (20325103)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 虚血 / 神経細胞死 / 神経幹細胞 / 神経再生 / 細胞分裂 / 細胞分化 / 軸索伸長 / 脳梗塞治療 / アポトーシス / 神経栄養因子 / 遺伝子導入 / リポソーム / 血管内皮

Research Abstract

平成16年度は、内在性神経幹細胞の活性化とその修飾因子について研究した。
まず、成熟個体以上に神経幹細胞からの神経新生が活発と思われる新生児ラットを用い、虚血性障害の後の細胞分裂、移動、分化について調べた。すると、多くの細胞が神経幹細胞の存在するsubventricular zoneにおいて新たに産生され、障害部位に移動していることが確認された。また、細胞マーカーの免疫組織染色を通じ、新たに産生された細胞が神経系構成細胞に分化しているかどうかを確認したところ、神経前駆細胞にまでは多くの細胞が分化していることが確認された。しかし、成熟神経細胞にまで分化している細胞はわずかであり、多くの細胞は成熟神経細胞になる以前に消失していることが確認された。このことは、神経幹細胞を用いた虚血性脳障害の治療のためには、新たに産生された細胞が脳内にて神経細胞にまで成熟するような条件をととのえることが重要であることを示唆している。また、グリア系細胞への分化も細胞マーカーを用いて調べたところ、多くの細胞がグリア系細胞にも分化していることが確認された。
一方、脳の機能回復のためには神経の軸索伸長やシナプス形成が重要であるが、その抑制因子であるニューロカンの発現変化を局所虚血後脳にて検索したところ、脳梗塞周辺部位にて発現が増加していることが免疫組織学的およびウエスタンブロットから判明した。本物質の発現の制御が障害後脳の機能回復のためには重要であることが示唆された。
これらの研究より、本年度の当初目標は達成されたものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Deficiency of PAR-2 gene increases acute focal ischemic brain injury (2005)
  • Author(s): Jin G, Hayashi T, Kawagoe J, Takizawa T, Nagata T, Nagano I, Shoji M, Abe K
  • Journal Title: Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism (in press)
• [Journal Article] Expression of neurocan after transient middle cerebral artery occlusion in adult rat brain (2005)
  • Author(s): Deguchi K, Takaishi M, Hayashi T, Oohira A, Nagotani S, Li F, Jin G, Nagano I, Shoji M, Miyazaki M, Abe K, Huh NH
  • Journal Title: Brain Research (in press)
• [Journal Article] Reduction of cerebral infarction in SHR-SP by statins associated with amelioration of oxidative stress (2005)
  • Author(s): Nagotani S, Hayashi T, Deguchi K, Nagano I, Shoji M, Abe K
  • Journal Title: Stroke (in press)
• [Journal Article] Neural Precursor Cells Division and Migration in Neonatal Rat Brain after ischemic/Hypoxic Injury (2005)
  • Author(s): Hayashi T, Iwai M, Ikeda T, Jin G, Deguchi K, Nagotani S, Zhang H, Sehara Y, Nagano I, Shoji M, Ikenoue T, Abe K
  • Journal Title: Brain Research (in press)
• [Journal Article] HMG CoA reductase inhibitors reduce ischemic brain injury of wistar rats through decreasing oxidative stress on neurons (2005)
  • Author(s): Hayashi T, Hamakawa K, Nagotani S, Jin G, Li F, Deguchi K, Sehara Y, Zhang H, Nagano I, Shoji M, Abe K
  • Journal Title: Brain Research (in press)
• [Journal Article] Protection against ischemic brain damage in rats by immunophilin ligand GPI-1046 (2004)
  • Author(s): Li F, Omori N, Hayashi T, Jin G, Sato K, Nagano I, Shoji M, Abe K
  • Journal Title: Journal of Neuroscience Research 76(3) Pages: 383-389
• [Publications] Jin G, Abe K: "Protection against ischemic brain damage by GDNF affecting cell survival and death signals."Neurological Research. 25(3). 249-253 (2003)
• [Publications] Omori N, Sato K, Abe K: "Targeting of post-ischemic cerebral endothelium in rat by liposomes bearing polyethylene glycol-coupled transferrin."Neurological Research. 25(3). 275-279 (2003)
• [Publications] Iwai M, Sato K, Abe K: "Temporal profile of stem cell division, migration, and differentiation from subventricular zone to olfactory bulb after transient forebrain ischemia in gerbils."Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 23(3). 331-341 (2003)
• [Publications] Ohta K, Sato K, Abe K: "Dissociative increase of oligodendrocyte progenitor cells between young and aged rats after transient cerebral ischemia."Neuroscience Letters. 335(3). 159-162 (2003)
• [Publications] Kamada H, Sato K, Abe K: "Spatiotemporal changes of apolipoprotein E immunoreactivity and apolipoprotein E mRNA expression after transient middle cerebral artery occlusion in rat brain."Journal of Neuroscience Research. 73(4). 545-556 (2003)
• [Publications] Li F, Sato K, Abe K: "Cooperative expression of survival p-ERK and p-Akt signals in rat brain neurons after transient MCAO."Brain Research. 962(1-2). 21-26 (2003)
• [Publications] Abe K (ed): "Molecular Mechanism and Epochal Therapeutics of Ischemic Stroke and Dementia"Excerpta Medica. 506 (2003)