Cellular and molecular basis of injury induced-vacuoles in Drosophila central nervous system

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K06718
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 加藤 健太郎 杏林大学, 医学部, 講師 (30733068)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 損傷応答 / グリア細胞 / 中枢神経 / ショウジョウバエ

Outline of Annual Research Achievements

中枢神経系は損傷を受けると様々な細胞応答を示す。変性空胞の形成はそのうちの一つであるが、その形成と修復には不明な点が多い。本研究は、この変性空胞の形成・修復における細胞の動態、背景にある分子基盤の解明を目的とする。ショウジョウバエの幼虫中枢神経系をモデル系として扱い、特にグリア細胞の役割に着目して解析を行っている。これまでに，(1) 変性空胞の形成過程、(2) 関与するグリアサブタイプの同定、(3) 同グリア細胞が特定神経繊維を損傷時に保護していること，(4) 標的グリア細胞にて同現象に関与する可能性のある発現遺伝子群を明らかにしてきた。
本年度は，これらの候補遺伝子の関与について検証した。候補遺伝子群をそれぞれ時期特異的，また関連グリア細胞特異的に発現低下させたところ，幼虫致死・半致死を引き起こす遺伝子群を同定することができた。同様の結果は、これまでに同定した神経繊維の保護に関与する遺伝子の操作においても見られることから同アッセイの妥当性が示唆される。次にこれら候補遺伝子群について，損傷時における特定の神経繊維の維持への関与を検証した。これまでに確立した系を用い迅速にアッセイを行える予定であったが，アッセイに使った遺伝型が不安定であったこと，確立していた損傷系では同目的には結果のばらつきが顕著であったことから信頼性のある結果は得られなかった。このため，新たなアッセイ系を確立を行った。解析に遅れが出たため、新規の関連遺伝子の同定には至らなかったが、この過程でグリア細胞の形態変化と損傷時においてグリア細胞が持つ神経繊維の維持は異なる過程であることを示唆する結果を得ることができた。