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オタマジャクシ・カエル・ラットの比較による脊髄再生促進因子の探索

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular mechanisms underlying reconstruction of 3D structers during regeneration
Project/Area Number 25124701
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

北田 容章  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80324614)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords脊髄損傷 / 細胞新生 / 上衣細胞 / microRNA
Outline of Annual Research Achievements

「両生類・魚類の脊髄損傷は自発的に治癒するのに、哺乳類ではなぜ再生しないのか」という問いにアプローチするため、個体発生時に再生可能動物(幼生:オタマジャクシ)から再生不可能動物(成体:カエル)となる Xenopus を用い、脊髄損傷において神経機能再建に主要な役割を演じると考えられている上衣細胞に着目し、幼生と成体の正常・損傷後脊髄における動態を観察した。申請者は、前年度までに再生可能時期のXenopus脊髄の上衣細胞は、特定時期の胎児マウス脊髄の神経上皮細胞と同様の活性を有している事を見出していた。また、再生可能時期であるStage50, 54、再生不可能時期であるStage58, 66のいずれの時期にも細胞新生が生じている事を確認していた。この、再生可能時期・不可能時期におけるXenopus脊髄上衣細胞からの細胞新生を更に詳細に検討するため、上記のそれぞれのStageのXenopusを細胞周期S期に取り込まれるBrdUの含有水にて処理し、一定期間の後、心臓からの灌流固定を行い組織を観察した。すると、再生可能時期ではグリア細胞に加え神経細胞をも生じている事が確認できたのに対し、再生不可能時期ではグリア細胞新生しか確認できなかった。また、それぞれのStageにおいてXenopusに脊髄損傷手術を施し一定期間の後組織を観察する事で、神経細胞新生が多く生じる時期を特定し得た。更に、Xenopus脊髄の上衣細胞は哺乳類の成体脊髄と異なり、放射状グリア細胞様の形態を示す事、胎児期齧歯類脊髄とは異なった特異マーカー発現を示す事から、哺乳類の成体神経幹細胞と同様の活性を有するものと考えられる事が判明した。脊髄機能再建には神経細胞新生が重要である事が考えられたが、その機能の一部を担うと考えられるmiRNAをラットの脳内に注入する事で、このmiRNAが神経細胞を誘導可能である事を見出した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Isolation, culture and evaluation of Multilineage-differentiating Stress Enduring (Muse) cells2013

    • Author(s)
      Kuroda Y, Wakao S, Kitada M, Murakami T, Nojima M, and Dezawa M
    • Journal Title

      Nat Protoc

      Volume: 8(7) Issue: 7 Pages: 1391-415

    • DOI

      10.1038/nprot.2013.076

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transplantation of bone marrow stromal cell-derived neural precursor cells ameliorates deficits in a rat model of complete spinal cord transection2013

    • Author(s)
      Aizawa-Kohama M, Endo T, Kitada M, Wakao S, Sumiyoshi A, Matsuse D, Kuroda Y, Morita T, Riera JJ, Kawashima R, Tominaga T, Dezawa M
    • Journal Title

      Cell Transplant

      Volume: 22(9) Issue: 9 Pages: 1613-25

    • DOI

      10.3727/096368912x658791

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] What is the crucial factor that governs the regenerative capacity of the spinal cord after injury in Xenopus?2015

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Mari Dezawa
    • Organizer
      第120回 日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回 日本生理学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場 (神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カエル・オタマジャクシ・マウス脊髄の比較による、オマタジャクシ脊髄の再生能の検討2015

    • Author(s)
      北田 容章、出澤 真理
    • Organizer
      第14回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • Year and Date
      2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞新生に着目したXenopus脊髄の成長と再生2014

    • Author(s)
      北田 容章
    • Organizer
      第1回 イベリアトゲイモリ集会
    • Place of Presentation
      鳥取大学医学部 (米子市)
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Correlation between the capacity of stem/progenitor cells and regeneration in the spinal cord of Xenopus laevis2014

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Mari Dezawa,
    • Organizer
      EMBO Conference The molecular and cellular basis of regeneration and tissue repair
    • Place of Presentation
      Sant Feliu de Guixols (Spain)
    • Year and Date
      2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 次々世代の再生医学研究 - 再生可能動物に学ぶ - 両生類に観る脊髄再生メカニズムと再生不可能動物への応用の可能性2014

    • Author(s)
      北田 容章、出澤 真理
    • Organizer
      北田 容章、出澤 真理
    • Place of Presentation
      自治医科大学 (下野市)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Correlation between the neural development and regeneration in Xenopus laevis2014

    • Author(s)
      Masaaki Kitada
    • Organizer
      CDB Symposium 2014 Regeneration of Organs: Programming and Self-Organization
    • Place of Presentation
      CDB Auditorium (Kobe)
    • Year and Date
      2014-03-10 – 2014-03-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Cell fate intervention of the progenitor cells in the adult rodent spinal cord2013

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Jun-ichi Suzuki, Mari Dezawa
    • Organizer
      Nagoya Symposium Frontiers in Structural Physiology
    • Place of Presentation
      Toyoda Auditorium of Nagoya University (Nagoya)
    • Year and Date
      2013-12-22 – 2013-12-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo cell fate manipulation of the ependymal cells in the adult rat spinal cord2013

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Mari Dezawa
    • Organizer
      Asahct2103 International Symposium Anatomical Science for advance in health and clinical therapy 2013
    • Place of Presentation
      Gonryo Kaikan (Sendai)
    • Year and Date
      2013-08-27 – 2013-08-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Artificial cell fate regulation of the progenitor cells in the adult spinal cord2013

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Jun-ichi Suzuki, Mari Dezawa
    • Organizer
      XI European Meeting on Glial Cells in Health and Disease
    • Place of Presentation
      Berlin (Germany)
    • Year and Date
      2013-07-03 – 2013-07-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Attempts of cell fate intervention of potential progenitor cells in the adult rodent spinal cord2013

    • Author(s)
      Masaaki Kitada, Jun-ichi Suzuki, Mari Dezawa
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館 (京都市)
    • Year and Date
      2013-06-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 成体脊髄上衣細胞の細胞運命の人為的調節の可能性2013

    • Author(s)
      北田容章、鈴木潤一、出澤真理
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク (吹田市)
    • Year and Date
      2013-05-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Neural Stem Cell Assays2015

    • Author(s)
      Shohei Wakao, Masaaki Kitada, Mari Dezawa
    • Total Pages
      265
    • Publisher
      Wiley Blackwell
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2018-03-28  

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