2012 Fiscal Year Annual Research Report
Functional consequences of glia-neuron interactions in degenerating and regenerating neurons
| Project Area | Brain Environment |
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| Project/Area Number |
23111007
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
木山 博資 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00192021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐生 寿美子 (瀬尾寿美子) 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70311529)
小西 博之 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90448746)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 国際情報交換（イギリス） / 神経損傷 / 軸索再生 / グリア / ATF3 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミクログリアと損傷神経細胞とのインターラクションを検討するため、新たにミクログリアにジフテリアトキシン受容体（DTR）を発現するマウスを入手した。プレリミナリーな実験により、このマウスにジフテリアトキシンを注入すると、ミクログリアや一部の単球系の細胞を選択的に殺すことができた。今後これを用いることによりミクログリアを随時選択的に欠損させることができ、神経損傷後にミクログリアを欠損させることにより、損傷神経細胞の再生や変性の動態を観察できると考えられる。
再生軸索とシュワン細胞のインターラクションに関して、我々が以前同定したプロテアーゼのdamage induced neuronal endopeptidase (DINE)が関与する可能性が新たに明らかになった。培養下でDINEノックアウトマウスの運動神経細胞とシュワン細胞の動態を観察すると、シュワン細胞と軸索との接着性が低下しさらにシュワン細胞の分化が抑制されることが明らかになった。このことはプロテアーゼDINEを介した神経・シュワン細胞のインターラクションが存在することを示唆しており、この詳細を次年度に解析する。
班員との共同研究では、欠損により胎生致死にいたる遺伝子のFloxマウスと、昨年度に作成したATF3プロモーター下でCreとミトコンドリア標識GFPを発現するマウスTg(ATF3-Cre/mtGFP)の交配を行なった。交配マウスは生まれてきたが生後数週で死んだ。この原因は不明であるが、ATF3プロモーターが他の臓器で作動している可能性がある。そこで、新たにTg(ATF3-Cre/mtGFP)のBAC トランスジェニックマウスを作成した。現在まで新たに４つのラインが取れており、現在ローザマウスとの交配を進め、プロモーターの作動状況を確認している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に作成したATF3プロモーター下でCreとミトコンドリア標識GFPを発現するマウスは他臓器にも一部発現している可能性があり、他の班員との共同研究には不都合なことが判明したので、24年度新たに別のラインのトランスジェニックマウスを作成しなおした。ミクログリア細胞株を用いた分子探索は、動物での実験に移すと解析が困難になるものが多かったので、別のアプローチをとることにした。ミクログリアと神経細胞とのインターラクションを明らかにするため、ミクログリアをトキシンで選択的に欠損させることができるマウスを導入した。このマウスを用いた予備実験では、ミクログリアを劇的に減少させることに成功した。以上、当初とは異なる手法や動物を取り入れることになったが、概ね当初の目的に沿って、研究が順調に進捗していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
DINEは神経細胞特異的に発現し、シュワン細胞に影響を与えるという予備的な所見が得られたので、神経とグリアのインターラクションを検討する候補分子としてDINEを加えることにした。
新たにミクログリアをトキシンで選択的に欠損させることができるマウスを用い、神経とミクログリアのインターラクションを阻害することにより、変化した脳内環境での神経細胞への影響を検討する。
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