2017 Fiscal Year Annual Research Report

Neural stem cell in the sensory circumventricular organs

Research Project

Project/Area Number	16J10225
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	古部瑛莉子京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2016-04-22 – 2019-03-31
Keywords	脳室周囲器官 / 神経幹細胞
Outline of Annual Research Achievements	今年度はNestin-CreERT2/CAG-CATloxP/loxP-EGFPトランスジェニックマウスを用いることで、脳室周囲器官の終板器官(OVLT)、脳弓下器官(SFO)及び延髄のCentral canalに存在する上衣細胞の一種であるタニサイト様細胞が神経幹細胞のタンパク質発現の特徴について明らかにすることが出来ました。Nestin-CreERT2/CAG-CATloxP/loxP-EGFPトランスジェニックマウスは、タモキシフェンを用いることで神経幹細胞マーカーであるNestin発現細胞でのEGFP誘導を行う。このとき、脳室に面したOVLT、SFO、Arｃのタニサイト様細胞および側脳室下帯では、タモキシフェン投与1日後にはEGFP陽性細胞が多数誘導されることが判明した。神経幹細胞は時間がたつと前駆細胞へと分化・移動してしまうため、標識後短い時間で検出する必要がある。よって本結果からOVLT、SFO、Arｃのタニサイト様細胞がNestin陽性の神経幹細胞であることを示唆している。さらに、神経幹細胞マーカーとして知られるGFAP, Sox2, Pax6を用いて免疫組織染色を行いました。GFAPに関して、OVLTとSFOでEGFP陽性タニサイト様細胞の70％以上発現し、CCでは約30％が発現していました。Sox2はOVLT、SFO、CCいずれの部位のタニサイト様細胞においてもEGFP陽性細胞の90％以上が発現していることが判明しました。一方、Pax6はOVLT及びSFOのタニサイト様細胞では発現していなかったが、CCで発現していることを確認いたしました。このことはOVLT, SFOに存在する神経幹細胞とCCに存在する神経幹細胞とでは発現しているタンパク質の種類が異なり、その性質が異なる可能性を示唆しています。脳室周囲器官に存在する神経幹細胞の部位特異的な機能およびその異常による病態の解明は、脳梗塞などの脳損傷時の神経幹細胞による修復過程の研究するにあたっての基盤となる重要な知見である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度はNestin-CreERT2/CAG-CATloxP/loxP-EGFPトランスジェニックマウスを用いることで、脳室周囲器官の終板器官(OVLT)、脳弓下器官(SFO)及び延髄のCentral canalに存在する上衣細胞の一種であるタニサイト様細胞が神経幹細胞のタンパク質発現の特徴について明らかにすることが出来ました。この結果は第40回日本神経科学大会にて報告を行い、さらに昨年の結果とともに現在論文としてまとめている。
Strategy for Future Research Activity	神経幹細胞の増殖と分化は脳部位固有の機能と密接な関連性があり、脳室周囲器官は体温や血圧などのホメオスタシス調節、病原体感染時の免疫応答などの多様な生理的機能反応に関与することが知られている。脳室周囲器官の神経幹細胞は、これらの機能に関与すると推測されるため、今年度は体温や血圧変化を引きこす刺激やLPSなどの感染刺激、嘔吐刺激などにより脳室周囲器官における神経幹細胞の増殖や分化の変化を調べることで機能相関性を明らかにしていこうと考えている。さらに、延髄における細胞の供給源は最後野のアストロサイト様神経幹細胞、Central canalのタニサイト様神経幹細胞であり、脳出血モデルではこれらの神経幹細胞からの細胞の供給行われていると考えられる。よって、脳出血時にこれらの神経幹細胞が脳室周囲器官およびその周辺部位を含むどこに移動しているのか解明し、また、最終目的地でどのような細胞タイプに分化しているのか明らかにしたい。