ＩＣＣおよびｃ－Ｋｉｔに着目した腸管神経修復機構の解明

• Project/Area Number: 16J05888
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Gastroenterology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 玉田 宏美 名古屋大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD) (60712817)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 腸管神経系 / 神経再生 / c-Kit / 細胞組織学 / FIB/SEM

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、腸管神細胞を塩化ベンザルコニウム（BAC）処理で損傷させたのちに異所性に出現する新生神経細胞について、特にこの現象がc-Kitミュータントマウス(W/Wv)で顕著に見られることに注目し、その再生メカニズムを明らかにすることを目的としている。
近年、神経前駆細胞として想定されているグリア細胞特有タンパクの発現が低下し、神経細胞特有のタンパク発現が増加することにより、前駆細胞が神経細胞になることが報告された。このことを参考に、独自の損傷モデルでも同様の現象が想定されうるか検討した。
野生型マウス、W/Wvマウスの小腸を塩化ベンザルコニウムで処理し、損傷モデルとした。野生型マウスにおいて損傷後5日、1週間でSox2+ / PGP9.5-　（神経マーカー未発現の前駆細胞と想定される細胞）、Sox2+ /PGP9.5+　(グリア細胞と神経細胞の発現を同時に示す移行期と考えられる細胞)、Sox2- / PGP9.5+　（神経細胞）の3種類の細胞が漿膜下に存在することがわかった。つまり、本損傷モデルでも、グリア細胞様前駆細胞におけるグリア細胞特有のタンパク発現が低下し、神経細胞特有のタンパクが発現することで、前駆細胞が異所性新生神経細胞になり得ることが考えられた。
本研究結果は、神経再生メカニズム解明のうち、新生神経細胞のオリジンを明らかにするための重要なヒントとなり得、さらに、再生促進過程におけるc-Kitの関与を理解するための実験を組み立てるにあたり、土台となり得る結果を得ることができた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)
• [Journal Article] Three-dimensional analysis of somatic mitochondrial dynamics in fission-deficient injured motor neurons using FIB/SEM (2017)
  • Author(s): Tamada H, Kiryu-Seo S, Hosokawa H, Ohta K, Ishihara N, Nomura M, Mihara K, Nakamura KI, Kiyama H
  • Journal Title: Jounral of Comparative Neurology Volume: 印刷中 Issue: 11 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1002/cne.24213
  • NAID: 120006343671
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Distinct types of protease systems are involved in homeostasis regulation of mitochondrial morphology via balanced fusion and fission. (2016)
  • Author(s): S. Saita, T. Ishihara, M.Maeda, S. Iemura, T. Natsume, K. Mihara and N. Ishihara.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: 21 Issue: 1 Pages: 408-424
  • DOI: 10.1038/srep28331
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Morphological Study of Motility Regulation Mechanisms in Gastrointestinal Tract (2019)
  • Author(s): Hiromi Tamada
  • Organizer: 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] c-Kitシグナルによる腸管神経新生・再生抑制 (2017)
  • Author(s): 玉田 宏美、木山 博資
  • Organizer: 第122回日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎県長崎市）
  • Year and Date: 2017-03-28
  • Invited
• [Presentation] Mitochondrial dynamics in injured motor neurons - a FIB/SEM analysis- (2017)
  • Author(s): Hiromi Tamada, Sumiko Kiryu-Seo, Hiroki Hosokawa, Keisuke Ohta, Naotada Ishihara, Masatoshi Nomura, Katsuyoshi Mihara, Kei-ichiro Nakamura, Hiroshi Kiyama
  • Organizer: MaxPlanck/HHMI Connectomics meeting Berlin 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhancement of neurogenesis in enteric nervous system by c-Kit inhibition (2017)
  • Author(s): Hiromi Tamada, Hiroshi Kiyama
  • Organizer: International Society of Autonomic Neuroscience 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 消化管平滑筋・腸管神経系・ICCの形態学的解析 (2016)
  • Author(s): 玉田 宏美、木山 博資
  • Organizer: 第58回日本平滑筋学会総会
  • Place of Presentation: 東北医科薬科大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-08-17
  • Invited