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2015 Fiscal Year Research-status Report

再生可能動物の脊髄再生における神経細胞新生の重要性の証明

Research Project

Project/Area Number 15K08147
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) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords脊髄損傷 / 神経細胞新生 / 脊髄上衣細胞 / Xenopus / トランスジェニック
Outline of Annual Research Achievements

本研究では神経細胞新生の重要性の証明というタイトルの下、放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞からの神経細胞新生の証明と、トランスジェニック動物を用いた新生神経細胞の動態と神経再生における機能の解析を行うが、平成27年度では色素を用いた放射状グリア細胞の標識と、トランスジェニック動物の作出を行った。DiIC18(3)(DiI)と5-(and-6)-Carboxyfluorescein diacetate, succinimidyl ester(CFDA-SE)といった蛍光色素を用い、放射状グリア細胞の標識を試みた。いずれの色素も脳室内投与1日経過後に中心管周囲の細胞への、2週間経過後には脊髄実質内の細胞での取り込みが観察された。前者の細胞はCoxsackievirus and adenovirus receptor(CAR)陽性の細胞であり、放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞と考えられた。現在後者の細胞系譜を確認している。また、トランスジェニック動物の作出のためのコンストラクト作成を行った。トランスジェニック動物は2種作成予定であったが、そのための基礎実験として脊髄上衣細胞特異的プロモーターの特定が必要であった。このためSox2プロモーターとFoxJ1プロモーターを想定し、コンストラクトの作成を試みた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

DiIとCFDA-SEの脳室内投与の系を確立するのに想定以上の時間を要した。オタマジャクシの脳室内への薬剤注入にはガラス管を用いて行う必要があるが、皮膚の下がすぐ脳室であり、色素注入を行ってもすぐに漏れでてしまうため標識がなかなかなされないという問題が生じた。また、細胞分裂が盛んでありことから、少しだけ標識がなされる程度の色素では不十分であるということも問題を大きくしている。実験に用いる個体数を多くすることでしのいでいるが、現時点でも抜本的な解決策は見出せていない。また、コンストラクト作成に用いるプロモーターはSox2とFoxJ1が想定しており、Sox2についてはXenopusのプロモーターとエンハンサーを、FoxJ1については現状ではヒトプロモーターを用いているが、この選定に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞からの神経細胞新生の証明については、実験に用いる動物数を確保することで達成可能と考えている。既に上記色素標識後2週間の個体を得ており、予備的な結果は得ている。トランスジェニック動物作成のためのコンストラクト作成については、プロモーター・エンハンサーの同定を行いつつあり、必要であればXenopusのFoxJ1プロモーターの使用も視野に入れ、研究を推進する。

Causes of Carryover

本研究では1年目に蛍光色素を用いた放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞の標識とその細胞系譜追跡を行うが、この実験が時間を要しており、2年目にも蛍光色素を購入する必要があるため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

4月~6月に蛍光色素を用いた放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞の標識とその細胞系譜追跡実験を完了させる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Regulation of DM-20 mRNA expression and intracellular translocation of glutathione-S-transferase pi isoform during oligodendrocyte differentiation in the adult rat spinal cord.2016

    • Author(s)
      Kitada M, Takeda K, Dezawa M
    • Journal Title

      Histochem Cell Biol

      Volume: 146(1) Pages: 45-57

    • DOI

      10.1007/s00418-016-1421-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The expression of PLP/DM-20 mRNA is restricted to the oligodendrocyte-lineage cells in the adult rat spinal cord.2016

    • Author(s)
      Takeda K, Dezawa M, Kitada M
    • Journal Title

      Histochem Cell Biol

      Volume: 145 Pages: 147-161

    • DOI

      10.1007/s00418-015-1384-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intratumoral heterogeneity of steroidogenesis in aldosterone-producing adenoma revealed by intensive double- and triple-immunostaining for CYP11B2/B1 and CYP17.2016

    • Author(s)
      Nakamura Y, Kitada M, Satoh F, Maekawa T, Morimoto R, Yamazaki Y, Ise K, Gomez-Sanchez CE, Ito S, Arai Y, Dezawa M, Sasano H
    • Journal Title

      Mol Cell Endocrinol

      Volume: 422 Pages: 57-63

    • DOI

      10.1016/j.mce.2015.11.014.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新たな脊髄再生戦略 -「治り方」から考える「治し方」-2016

    • Author(s)
      北田 容章
    • Organizer
      第121回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      郡山市(ビッグパレットふくしま)
    • Year and Date
      2016-03-28
  • [Presentation] 両生類における脊髄再生機構の解明2015

    • Author(s)
      北田 容章、出澤 真理
    • Organizer
      第15回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      大阪市(大阪国際会議場)
    • Year and Date
      2015-12-19
  • [Presentation] The great capacity of the ependymal cells of the spinal cord in amphibian - toward the treatment of spinal cord injury in humans -2015

    • Author(s)
      Masaaki Kitada
    • Organizer
      International Meeting on Aquatic Model Organisms for Human Disease and Toxicology Research
    • Place of Presentation
      Okazaki (Okazaki Conference Center)
    • Year and Date
      2015-12-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 下等脊椎動物に観る脊髄再生様式と、その哺乳類への応用の可能性2015

    • Author(s)
      北田 容章
    • Organizer
      第26回 日本小児整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      岐阜市(長良川国際会議場)
    • Year and Date
      2015-12-04
  • [Presentation] ヒトへの応用をめざした両生類を用いた脊髄再生研究2015

    • Author(s)
      北田 容章
    • Organizer
      次世代両生類研究会 第一回会合
    • Place of Presentation
      岡崎市(岡崎コンファレンスセンター)
    • Year and Date
      2015-08-24

URL: 

Published: 2017-01-06  

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