軸索伸長速度を調整するマスタ-遺伝子の決定とそれを活用した軸索再生促進

• Project/Area Number: 18659441
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 平田 仁 Nagoya University, 大学院・医学系研究科, 教授 (80173243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 孝明 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (00378209) ; 洪 淑貴 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20452196) ; 中尾 悦宏 名古屋大学, 医学部附属病院, 助手 (00362228)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: Nerve Regeneration / Muscle / bFGF / NGF / 軸索伸長 / 後根神経節 / 骨格筋 / シュワン細胞 / 人工神経 / Rho / p75NTR / siRNA

Research Abstract

我々はDRG explant modelを用いて軸索伸長速度を規定するマスター遺伝子を確認し、その活性化により1mm/dayを超える神経再生を実現す為の研究に取り組んだ。アンチセンスによるマスター遺伝子の探索で成果が得られなかったが、その経過において骨格筋抽出液、中でも塩酸ブピバカインにより筋の変性・再生現象を誘発した骨格筋抽出液により軸索再生が促進される事が著しく分かった。この際観察される軸索再生はシュワン細胞の遊走を伴わず、神経系発生におけるpioneer axonと同様の軸索単独での急速な伸長であり興味深いものであったが、骨格筋抽出液のロット間における効果のばらつきが大きく、統計学的解析で有意の結果を得ることができなかった。そこで、骨格筋と軸索との応答を検討していたin vivo modelに実験を絞り、nerve-to-muscle neurotization modelによる再生促進現象の解析を行った。実験の結果骨格筋抽出液以外でも骨格筋内での軸索伸長はNGF及びbFGFにより有意に促進される事、NGFでは軸索伸長及び神経筋接合部の再生はbFGFと同程度に促進されるが、bFGFでのみ骨格筋肥大が生ずる事が確認され、この結果をMuscle & Nerve誌に報告した。更にbFGFによる神経筋再生促進をラットの運動機能解析システムであるcat walkを用いて詳細に行いbFGFの投与経路、投与量による効果の違いを検討した。その結果bFGFは神経筋接合部、筋線維、血管のそれぞれに対して再生促進効果を有しているが、中でも神経筋接合部における作用が機能回復に最も大きな影響を有している事を確認し、また、一方でbFGFの投与により神経再生時の知覚過敏も著名に抑制されるとのデータも得られた。今後論文に纏める予定でいる。