成体脳内における新生ニューロンの長距離・高速移動を可能にする細胞外環境

• Project/Area Number: 20057023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 澤本 和延 Nagoya City University, 大学院・医学研究科, 教授 (90282350)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2009: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2008: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 再生医学 / 神経科学 / 脳・神経 / 脳神経疾患 / 発生・分化 / 脳袖経疾患

Research Abstract

脳室下帯で産生された新生ニューロンが成体脳組織内を移動するメカニズムについて、アストロサイト・血管との相互作用に着目して研究を行った。
脳室周囲で産生されている新生ニューロンは、アストロサイトによって形成される経路を嗅球へと移動している。昨年度までの研究で、新生ニューロンの分泌するSlitタンパク質とアストロサイト上に発現する受容体Roboが、その相互作用に関与していることを示唆するデータを得た。本年度は、このアストロサイトを単離培養し、新生ニューロンとの相互作用をタイムラプス撮影により詳細に解析した。新生ニューロンがアストロサイト上を移動するとき、アストロサイトの膜の形態が変化すること・この動的なアストロサイトの形態変化が、アストロサイトへのRoboのドミナントネガティブ体の導入によって抑制されることを見出した。これらの結果から、新生ニューロンの移動において、自身が分泌するSlitタンパク質によって、その移動経路のアストロサイトの形態を制御している可能性が示唆された。
新生ニューロンは、脳梗塞などの傷害後には、傷害部へと移動してニューロンを再生している。これまでの研究により、その移動過程で新生ニューロンが血管を足場としていることを明らかにしてきた。虚血などの傷害は、血管新生を促進することが知られており、本年度は新生ニューロンの移動の足場としての新生血管の役割について検討を行った。中大脳動脈閉塞術によって脳梗塞を惹起したマウスに、持続的にBrdUを投与して新生血管を標識した。標識された新生血管と既存の非標識血管について、新生ニューロンが足場としているかを定量的に解析したところ、新生血管は既存の血管と同等の足場としての機能を有することが明らかになった。
本研究により、新生ニューロンの成体脳内の移動における、周囲の細胞との相互作用の重要性・そのメカニズムの一端が明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Coupling between hydrodynamic forces and planar cell polarigy orients mammallian motile cilia. (2010)
  • Author(s): Guirao B, et al
  • Journal Title: Nat.Cell Biol. 12 Pages: 341-350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subventricular zone-deried neural progenitor cells migrate along a billd vessel scaffold toward the post-stroke striatum (2010)
  • Author(s): Kojima T, et al
  • Journal Title: Stem Cells 28 Pages: 545-554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mussashil as a marker of rezctive astrocytes after transient focal brain ischemia (2010)
  • Author(s): Oki K, et al
  • Journal Title: Neurosci.Res. 66 Pages: 390-395
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 中枢神経系における繊毛の機能 (2010)
  • Author(s): 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 小児の脳神経 35 Pages: 11-14
  • NAID: 10026528588
• [Journal Article] 海馬ニューロンの新生と精神神経疾患 (2010)
  • Author(s): 金子奈穂子, 澤本和延
  • Journal Title: 総合リハビリテーション 38 Pages: 114-120
• [Journal Article] Identification of tumor-initiating cells in a highly aggressive brain tumor using promoter activity of nucleostemin (2009)
  • Author(s): Tamase A, et al
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 106 Pages: 18012-18017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of Disrupted-In-Schizophrenia 1-Interacting Protein Girdin in Postnatal Development of the Dentate Gyrus (2009)
  • Author(s): Enomoto A, et al
  • Journal Title: Neuron 63 Pages: 774-787
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Various facets of vertebrate cilia : motility, signaling, and role in adult neurogenesis (2009)
  • Author(s): Huang S, et al
  • Journal Title: Proceedings of the Japan Academy, Ser.B 85 Pages: 324-336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 神経組織における繊毛の役割 (2009)
  • Author(s): 黄詩恵, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 1016-1020
• [Journal Article] 脳に内在する神経再生機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Journal Title: 臨床神経学 49 Pages: 830-833
  • NAID: 10026290895
• [Journal Article] 細胞移植を用いない脳死間再生医療の可能性 (2009)
  • Author(s): 加古英介, 金子奈穗子, 祖父江和哉, 澤本和延
  • Journal Title: 生物物理化学 53 Pages: 103-107
• [Journal Article] 成体の脳組織における神経幹細胞と再生医療 (2009)
  • Author(s): 匹田貴夫, 澤本和延
  • Journal Title: 医学のあゆみ 231 Pages: 1112-1116
• [Journal Article] 成体脳におけるニューロン新生 (2009)
  • Author(s): 小島拓郎, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 慶應医学 85 Pages: 169-177
• [Journal Article] Adult neurogenesis and its alteration under pathological conditions (2009)
  • Author(s): Kaneko N, Sawamoto K
  • Journal Title: Neuroscience Research 63 Pages: 155-164
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neural stem cells : involvement in adult neurogenesis and CNS repair (2008)
  • Author(s): Okano H, Sawamoto K
  • Journal Title: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363 Pages: 2111-2122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epigenetic regulation of neural cell differentiation plasticity in the adult mammalian brain (2008)
  • Author(s): Kohyama J, et.al.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 Pages: 18012-18017
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 成体脳上衣繊毛の発生と機能 (2010)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第115回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 岩手県民会館
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 成体脳におけるニューロン新生を制御する細胞外環境とその受容機構 (2010)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 平成21年度「バイオ分子センター」連携研究公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター
  • Year and Date: 2010-01-15
• [Presentation] Neurogenesis and oligodendrogenesis in the neonatal brain after hypoxia-ischemia (2010)
  • Author(s): Masuda H, et al
  • Organizer: 第4回神経発生討論会
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター
• [Presentation] Migration of the Ventricular Progenitors of Zebrafish Adult Telencephalon (2009)
  • Author(s): Shimizu K, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Planar polarization of ependymal cells on the ventricular wall of mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Hirota Y, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] The Cellular Composition and Morphological Organization of the Subventricular Zone in the Adult Zebrafish Telencephalon (2009)
  • Author(s): Kishimoto N, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] マウス発達期における脳室上衣細胞繊毛の平面極性獲得機構 (2009)
  • Author(s): 廣田ゆき、黄詩惠、澤本和延
  • Organizer: 第2回 日本水頭症脳脊髄液学会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 成体脳上衣繊毛の発生・運動・機能 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第47回日本生物物理学会
  • Place of Presentation: アスティとくしま
  • Year and Date: 2009-11-01
• [Presentation] Polarization of ependymal cilia required for fluid flow in the adult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Hirota Y, et al
  • Organizer: 国際シンポジウム"Construction and Reconstruction of the Brain"
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台
  • Year and Date: 2009-10-08
• [Presentation] 成体脳のニューロン新生:脳に内在する神経再生機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第13回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • Year and Date: 2009-10-03
• [Presentation] he Cellular Composition and Morphological Organiztion of the Ventricular Zone in the Adult Zebrafish Telencephalon (2009)
  • Author(s): Kishimoto N, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Planar Polarity decisions for directional beating of ependymal cilia and fluid flow in the adult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Hirota Y, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Role of Diversin as a possible switch of distinct wnt pathways regulating multiple steps of adult neurogengesis (2009)
  • Author(s): Ikeda M, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] In vivo imaging of sensory input-dependent neurogenesis in the adult olfactory bulb (2009)
  • Author(s): Sawada M, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Enhanced oligodendrogenesis and neurogenesis in the subventricular zone of neonatal mouse brain following Hypozia/ischemia (2009)
  • Author(s): Kato E, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] ゼブラフィッシュ成魚脳における新生ニューロンの移動 (2009)
  • Author(s): 清水耕平, 岸本憲人, 澤本和延
  • Organizer: 第15回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2009-09-12
• [Presentation] Adult neurogenesis : a conserved mechanism for brain maintenance nd repair (2009)
  • Author(s): Sawamoto K
  • Organizer: Kumamoto University G-COE Summer Retreat
  • Place of Presentation: ホテルグリーンピア南阿蘇
  • Year and Date: 2009-09-03
• [Presentation] Slit-Robo signaling regulates the migration of new neurons under physiological and pathological conditions. (2009)
  • Author(s): Alvarez-Buylla, A, et al
  • Organizer: 第36回 国際生理学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2009-07-31
• [Presentation] 脳室上衣繊毛の発生と機能 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第61回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-06-04
• [Presentation] 脳に内在する神経再生と機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第50回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Presentation] Neuronal migration in the adult mammalian brain (2008)
  • Author(s): Sawamoto K
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Book] 神経回路の制御と脳機能発現のメカニズム(実験医学増刊号) (2008)
  • Author(s): 金子奈穂子, 澤本和延
  • Publisher: 羊士社
• [Remarks] 名古屋市立大学大学院医学研究科再生医学分野のホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/
• [Remarks] 名古屋市立大学大学院医学研究科再生医学分野のホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/