Analysis of injury-induced neural stem cells and endogenous neuroprotection under ischemic tolerance

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K11774
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 百田 義弘 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (60247880)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 虚血耐性 / 神経幹細胞 / 神経保護作用 / ペリサイト / 反応性アストロサイト

Outline of Annual Research Achievements

非致死的な虚血負荷に対する神経細胞の適応現象として虚血耐性現象が報告されてきたがそのメカニズム獲得に関しては不明である。これまでに代謝抑制、遺伝子リプログラミングなど分子機構の関与や血管新生の関与も示されている。我々は、虚血により誘導される内在性神経幹細胞の発現に注目し、ＣＢ１７系統マウス一過性局所脳虚血モデルを用いて、あらかじめ５分間の中大脳動脈非致死的虚血負荷を数回行った後に４５分間の致死的虚血負荷再灌流を行い３日後の神経細胞、グリア細胞、神経幹細胞の発現、とりわけ神経再生機転に主眼を置き虚血耐性獲得メカニズムの解析をおこなった。
大脳皮質致死的虚血領域においてMAP2陽性神経細胞、GFAP陽性アストロサイト、ミクログリアの脱落が観察された。ペナンブラ領域ではアストロサイト、ミクログリアの発現が観察された。梗塞巣内において、nestin陽性神経幹細胞が大脳皮質軟膜部、微小血管周囲で観察された。さらに、微小血管とは離れた部位においてGFAP陽性アストロサイトのわずかな発現がみられ、この細胞はnestin陽性細胞であったことから反応性アストロサイトが神経幹細胞の特性を有していることが示唆された。これまで虚血により誘導されるnestin陽性神経幹細胞の起源はPDGERβ陽性血管周皮細胞であると示してきたが、非致死的虚血負荷操作後、早期に致死的虚血負荷を加えた場合においては、虚血反応性アストロサイトが脳保護作用に大きく関与する可能性が示された。