髄鞘損傷時に誘導される活性型ミクログリアによる神経幹細胞運命制御機構

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07363
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 成瀬 雅衣 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任講師 (60455219)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 髄鞘再生 / ミクログリア / 神経幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

成熟した脳におけるニューロンの産生は，霊長類をふくむ様々な動物の脳室下帯で観察されている。正常状態では嗅球へ神経細胞を供給している脳室下帯の神経幹細胞が、脳損傷時には障害部へ神経細胞を供給する様相を示すことが確認されており、このことは内在性の神経幹細胞が脳の損傷修復のためのターゲットになり得ることを示唆している。白質損傷においても、髄鞘再生を担う細胞の起源の一つは神経幹細胞であることが報告されている。
しかしながら、神経幹細胞が損傷を感知し、正常の神経新生から脱髄巣の髄鞘再生へ寄与する過程の細胞動態の詳細と分子基盤はまったく不明であった。
この点を明らかにするため、薬剤(リゾレシチン)投与により局所脱髄を脳梁で誘導し、髄鞘損傷後の脳室下層の細胞動態を解析した。本課題では、局所白質損傷によって損傷領域のみならず神経幹細胞の存在する脳室下層でもミクログリアが活性化し、活性化されたミクログリアが神経幹細胞に働きかけ、神経幹細胞からオリゴデンドロサイト前駆細胞産生を誘導し髄鞘再生に寄与すること、また白質の障害領域に依存して神経幹細胞の動態が異なることを明らかにしている。
また、老化モデルマウスでは、髄鞘損傷時に生じる脳室下層のミクログリアの活性化が低下することと、神経幹細胞からのオリゴデンドロサイト前駆細胞の産生能も低下していることを明らかにした。
2020年度は神経幹細胞の可塑性を再活性化する機能を持つ候補遺伝子の探索をおこなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

神経幹細胞の可塑性を再活性化する機能を持つ遺伝子を発現変動解析により探索し、その候補を選定した。

Strategy for Future Research Activity

内在性の神経幹細胞が脳の損傷修復ののためのターゲットになり得ることが示唆されているが、その再生能は限定的であり、比較的再生が起こりやすい齧歯類の白質においても再生能は老化によって低下する。本課題では、その神経幹細胞の損傷時の運命転換を担う一つの要因がミクログリアの活性化であることを明らかにしている。今後は、2020年度に選定した神経幹細胞の可塑性を再獲得する候補因子の機能を明らかにする。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス流行のため、実験停止期間、動物の購入停止期間があったため次年度使用額が生じた。
2020年度に選定した候補遺伝子の機能を明らかにするための、消耗品と動物の購入、研究成果の発表へ使用する。