2016 Fiscal Year Research-status Report
頭部外傷における間葉系幹細胞と神経ペプチドの神経新生促進作用
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16K21372
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
渡邊 潤 昭和大学, 遺伝子組換え実験室, 助教 (50649069)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 頭部外傷 / 間葉系幹細胞 / 神経新生 / PACAP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究により骨髄由来間葉系幹細胞（MSCs）が頭部外傷モデルマウスの頭部外傷領域を減少させることが明らかとなった。さらに行動テストにより記憶障害と鬱様行動が改善させることを見出した。このとき、好中球の組織浸潤と血液脳関門(BBB)の崩壊が抑制されていた。このことから、MSCsおよびTSG-6は好中球浸潤による炎症を減少させることによって血液脳関門の破綻を抑制し、二次的な脳損傷を改善していることが示唆された。
さらに脳の記憶によって重要な部位である海馬の神経新生について解析を行った。頭部外傷後の新生神経細胞数を、doublecortinの免疫染色によって調べたところ、TSG-6投与によって増加していることがを明らかとなった。興味深いことにSham群においてもこの神経新生細胞の増加は確認された。このことからTSG-6は神経新生を促進している可能性が示唆された。
脳虚血や脊髄損傷モデルにおいて、MSCが神経ペプチドPACAPを介して神経新生、および神経保護をしている可能性が示唆された。そこで頭部外傷においてもMSCsがPACAPを介して神経幹細胞の増殖や分化を促進しているかどうかを解析するため、PACAPの受容体であるPAC1のノックアウトマウスの作成を試みた。新しく開発されたゲノム編集技術を用いて遺伝子をノックアウトする系を立ち上げ、遺伝子改変のためのコンストラクトの作成を行った。現在このコンストラクトをマウス受精卵に導入し、遺伝子ノックアウトの確認とその表現型の解析を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
頭部外傷慢性期にMSCを投与したところ、改善効果は見られるが急性期投与の時ほどの効果は見られなかった。またPACAPノックアウトマウスの繁殖が当初の予定ほど進まなかったため、その受容体であるPAC1のノックアウトマウスの作成を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
頭部外傷におけるMSCの治療改善効果について、急性期と慢性期投与での機序の違いについて調べていく予定である。また引き続きPAC1のノックアウトマウスの作成とその表現系の解析、さらに頭部外傷におけるMSCsの効果の違いについて解析を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗が当初の予定通り進まなかったため次年度に繰り越しが生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に作成したPAC1KOマウスの繁殖維持と解析に使っていく予定である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide promotes eccrine gland sweat secretion.2017
Author(s)
Sasaki S, Watanabe J, Ohtaki H, Matsumoto M, Murai N, Nakamachi T, Hannibal J, Fahrenkrug J, Hashimoto H, Watanabe H, Sueki H, Honda K, Miyazaki A, Shioda S.
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Journal Title
Br J Dermatol.
Volume: 176
Pages: 413-422
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide (PACAP) Is Involved in Adult Mouse Hippocampal Neurogenesis After Stroke.2016
Author(s)
Matsumoto M, Nakamachi T, Watanabe J, Sugiyama K, Ohtaki H, Murai N, Sasaki S, Xu Z, Hashimoto H, Seki T, Miyazaki A, Shioda S.
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Journal Title
J Mol Neurosci.
Volume: 59
Pages: 270-9
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Relationship between anxiety behavior and respiration control as determined using optogenetics.2017
Author(s)
Okuma N, Kanamaru M, Moriya R, Tanaka FK, Arata S, Watanabe J, Endou T, Yoshikawa A, Iizuka M, Izumizaki M.
Organizer
第94回日本生理学会大会
Place of Presentation
浜松, 静岡
Year and Date
2017-03-28 – 2017-03-30
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