Activation of hedgehog signal pathway induces peripheral nerve regeneration

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05041
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 瀬尾 憲司 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40242440)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 健康 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40183941) ; 大峡 淳 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40266169) ; 紙谷 義孝 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90381491)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Hedgehog / Sonic / Desert / Indian / 末梢神経損傷

Outline of Annual Research Achievements

今までに、末梢神経の損傷はソニックヘッジホッグ(Hh)シグナルが活性化されることを示してきた。そこで本年度は正常神経におけるHhシグナル関連分子の発現をRTPCRで検討したところ、デザートヘッジホッグリガンドを介したヘッジホッグシグナル系が活性化していることが分かった。
実験は正常神経および損傷後１、３、５、７、１４、２８日における損傷神経におけるソニックHh(Shh), デザートHh(Dhh), インディアンHh(Ihh)の発現変動をqPCRおよびウエスタンブロットで確認した。その結果、Shhの発現は損傷後早期に上昇し、後期になるにつれて、減衰した。一方でDhhは損傷後早期に発現量が低下し、後期になると上昇した。Ihhは損傷前後共に末梢神経では発現していなかった。この結果から、損傷を契機にDhhシグナルからShhシグナルへのスイッチングが起こっていることが示唆された。
さらに、このリガンドのスイッチングの神経再生における意義を確認するために、神経損傷時に損傷部にDhhと5E1(Shh中和抗体)をそれぞれ投与し、スイッチングをブロックした系を作成した。それらの切断後７日の損傷神経を観察したところ、コントロールに比して Dhh投与群、５E1投与群共に軸索伸長の抑制を認めた。術後２８日の各群の損傷遠位部での軸索の再髄鞘化を観察したところ、 Dhh 投与群5E1投与群では髄鞘化神経の数は有意に少なかった。
以上の結果より、神経損傷時のHhシグナルリガンドのスイッチングは神経再生に必須であることが示された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。