2019 Fiscal Year Research-status Report
Muller cell cone の免疫組織学的検討
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18K09465
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| Research Institution | Osaka Medical College |
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Principal Investigator |
池田 恒彦 大阪医科大学, 医学部, 教授 (70222891)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥 英弘 大阪医科大学, 医学部, 教授 (90177163)
喜田 照代 大阪医科大学, 医学部, 講師 (90610105)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 中心窩 / ミュラー細胞 / 神経幹細胞 / Muller cell cone / radial glia / GFAP / Nestin / Ki67 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，中枢神経系にも幹細胞が存在し, 成体でも持続的にニューロンが新生されることが報告され再生医療の面からも注目されている。成体脳の中でニューロンの新生が起こるのは、海馬の顆粒細胞下帯と脳室下帯である。中枢神経の一つである感覚網膜においても網膜と毛様体の境界部いわゆるciliary marginal zone(CMZ) には神経細胞，グリア細胞，視細胞への分化能を有する網膜幹細胞が存在し,成体となっても再生していることが報告されている。また角膜も結膜との境界部である角膜輪部に幹細胞が存在し, オキュラーサーフェスの構造および機能維持に関与していることが報告されている。幹細胞はこのようなCMZや角膜輪部などの組織の境界部以外に，小腸の陰窩（crypt), 毛胞, 皮膚の真皮などのように陥凹した部位にも存在し,また骨髄幹細胞のendosteal nicheのように低酸素部位に存在することが多いことが知られている。筆者らは, 陥凹して低酸素状態にあるという幹細胞ニッチとしての解剖学的な特徴を併せ持つ中心窩およびその近傍にも網膜幹細胞様の未分化な細胞が存在するのではないかと考え, 研究を行なってきた。
我々は以前にサル眼の組織切片を用いた研究で, 神経幹細胞のマーカーであるNestinの染色が中心窩外層に多くみられること, real-timePCRで中心窩が他の網膜部位よりもNestinの発現が多いことを報告し, 特発性黄斑円孔の閉鎖との関連を考察した。今回, サル眼黄斑部網膜における, 分化ニューロンおよびグリア細胞のマーカーを用いた免疫染色を行い, 網膜の中心窩およびその近傍における神経分化機構について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年に引き続きサル眼網膜の組織切片を作成し, 免疫染色を行った。成体カニクイザル(2歳～6歳)を安楽死させた後, 眼球を摘出し，中心窩陥凹を含む網膜の凍結組織切片を作成した。そのうえでVimentin, HIF-1α(hypoxia-inducible factor-1α), LIF(leukemia inhibitory factor)の抗体を用いて免疫染色を行い, 蛍光顕微鏡および共焦点顕微鏡を用いて観察した。HIF-1αやLIFは, いずれもステムセルを未分化な状態に保持する因子であるが, foveal slope部位にVimentinとHIF-1αあるいはLIFとが共発現している部位が見られた。これだけでは, まだ断定はできないが, foveal slope には未分化なミュラー細胞が存在し, 黄斑 部網膜が傷害を受けた際に, その部位の修復に関与する可能性が示唆された。
昨年の研究結果を含めて, 中心小窩の神経再生機構を類推した。すなわち, ステムセル的な性格を持ったL/M coneがいわゆるslow cyclingなquiescent stem cellとしてconeの恒常性維持に働き, さらにradial gliaを経て, 周囲の網膜のニューロンやastrocyteを供給していると推測される。 一方, foveal slopeにあるhypoxicなミュラー細胞は普段は眠っているが, 組織傷害が生じた際にfast cyclingなactive stem cellとして 周囲にニューロンを供給したり, 中心小窩のL/M coneを再生して組織修復を行うのではないかと考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの結果から, 中心窩における神経新生機構について, それを示唆する結果がある程度得られたが, 今後はさらに他のニューロンのマーカーを用いて追加実験を行い証明していきたい。また, 中心窩だけではなく, 視神経乳頭周囲, 網膜最周辺部の組織切片を用いて同様の検討を行い, 比較検討する予定である。これらの研究は緑内障や周辺部網膜変性(網膜格子状変性巣, 嚢胞状網膜変性など)の成因を解明するうえでも重要と考えられる。また, 網膜の組織修復における網膜色素上皮細胞の関与についても研究を続けていく予定である。
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| Causes of Carryover |
免疫染色に使用する抗体が予想より高額となり, 昨年度からの繰り越し分を含め, 今年度はほぼ使用することができた。未使用分は,主に新たな抗体を購入するために使用する予定である。
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