成体脳内における血管に沿ったニューロン移動機構の解析

• Project/Area Number: 24500384
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 岸本 憲人 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50508299)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 成体脳 / ニューロン新生 / ニューロン移動 / 血管 / ケモカイン / ゼブラフィッシュ / 神経科学 / 再生医学 / 脳室下帯

Research Abstract

(1) 移動経路過程における新生ニューロンの形態と血管パターニングの解析
ゼブラフィッシュ成魚の脳切片上で新生ニューロンの形態、血管、放射状グリアとの細胞間の関係について調べた。脳室壁に並んだ放射状グリア（神経幹細胞）から産生された新生ニューロンは、まず血管に伸びた放射状グリアの突起を伝って血管まで移動した。この時、新生ニューロンの長軸方向は、放射状グリアの突起に平行であり、血管に対しては直交していた。血管に到達後、新生ニューロンの長軸方向は血管に対して平行になり、血管を足場にして前方の嗅球へ移動していることがわかった。また、新生ニューロンが足場にしている血管は動脈マーカーを発現していることがわかった。
(2) 新生ニューロンと血管におけるSdf1/Cxcr4ケモカインシグナリングの解析
Sdf1の受容体であるCxcr4を欠損したゼブラフィッシュ変異体の成魚脳内では新生ニューロンが血管を足場にできず、嗅球に到達した新生ニューロンの数が減少した。Cxcr4受容体のアンタゴニスト(AMD3100)で処理した野生型の成魚脳内でも同様の異常を認めたことから、本ケモカインシグナリングは新生ニューロンが血管を足場にして移動するために必要であることがわかった。
(3) ゼブラフィッシュ成魚脳内のニューロン移動と血流の方向
脳血流を調べるために、血球を蛍光標識したトランスジェニックフィッシュTg(gata1:DsRed)と血管を蛍光標識したトランスジェニックフィッシュTg(fli1:GFP)を交配し、二重蛍光標識したトランスジェニックフィッシュTg(gata1:DsRed;fli1:GFP)を作成した。成魚まで飼育後、蛍光顕微鏡下で新生ニューロンが移動の際に足場にしている血管内の血流をイメージングしたところ、新生ニューロンの移動方向と血流の向きは同じであることがわかった。

Research Products

• [Journal Article] Interhemispheric asymmetry of olfactory input-dependent neuronal specification in the adult brain (2013)
  • Author(s): Kishimoto, N., Asakawa, K., Madelaine, R., Blader, P., Kawakami, K., and Sawamoto, K.
  • Journal Title: Nature Neuroscience Volume: 16 Issue: 7 Pages: 884-888
  • DOI: 10.1038/nn.3409
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuronal regeneration in a zebrafish model of adult brain injury (2012)
  • Author(s): Norihito Kishimoto, Kohei Shimizu, and Kazunobu Sawamoto
  • Journal Title: Disease Models & Mechanisms Volume: 5 Issue: 2 Pages: 200-209
  • DOI: 10.1242/dmm.007336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Planar polarity of ependymal cilia (2012)
  • Author(s): Norihito Kishimoto and Kazunobu Sawamoto
  • Journal Title: Differentiation Volume: 83 Issue: 2 Pages: S86-S90
  • DOI: 10.1016/j.diff.2011.10.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 成体神経幹細胞老化のゼブラフィッシュモデル (2012)
  • Author(s): 岸本憲人、澤本和延
  • Journal Title: 基礎老化研究 Volume: 36 Pages: 43-45
  • NAID: 10031121036
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 成体神経幹細胞におけるSirt1の役割
  • Author(s): 岸本憲人、澤本和延
  • Organizer: 第36回日本基礎老化学会大会
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター
• [Presentation] Role of Sdf1/Cxcr4 signaling in the formation of the rostral migratory stream of new neurons along the blood vessels in the adult zebrafish brain.
  • Author(s): 岸本憲人、永井秀人、澤本和延
  • Organizer: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] ゼブラフィッシュの左右脳半球における神経幹細胞ニッチの非対称性
  • Author(s): 岸本憲人、浅川和秀、 Madelaine, R., Blader, P., 川上浩一、澤本和延
  • Organizer: 日本動物学会第84回岡山大会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス
• [Presentation] Aging of the adult ventricular-subventricular zone neurogenic niche.
  • Author(s): Kishimoto, N.
  • Organizer: 6th Asian Aging Core for Longevity (AACL) conference in Kyoto.
  • Place of Presentation: 京都大学芝蘭会館
  • Invited
• [Presentation] ADULT NEUROGENESIS AND NEURONAL REGENERATION IN THE ZEBRAFISH BRAIN
  • Author(s): Norihito Kishimoto, Kohei Shimizu, Hideto Nagai, Kazuhide Asawakawa, Akihiro Urasaki, Shigenori Nonaka, Koichi Kawakami, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 国際幹細胞学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [Presentation] 成体神経幹細胞老化のゼブラフィッシュモデル
  • Author(s): 岸本憲人、武田芳樹、澤本和延
  • Organizer: 日本基礎老化学会
  • Place of Presentation: 東邦大学習志野キャンパス(千葉県)
• [Presentation] Aging of the neurogenic niche in the zebrafish
  • Author(s): Norihito Kishimoto, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 日本神経科学学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
• [Presentation] Sirt1はゼブラフィッシュ成魚脳室下帯の神経幹細胞の維持に必須である
  • Author(s): 岸本憲人、澤本和延
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡県)
• [Presentation] 成体神経幹細胞におけるSirt1の役割
  • Author(s): 岸本憲人、澤本和延
  • Organizer: 日本基礎老化学会
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター(大阪府)
• [Presentation] Role of Sdf1/Cxcr4 signaling in the formation of the rostral migratory stream of new neurons along the blood vessels in the adult zebrafish brain
  • Author(s): Norihito Kishimoto, Hideto Nagai, Shota Nohira, and Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 日本神経科学学会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
• [Remarks] Sawamoto Lab 澤本研究室
  • URL: http://k-sawamoto.com/