ミクログリアによる死細胞の貪食が促進する感覚入力依存的ニューロン再生

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14823
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 澤田 雅人 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (20645288)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 成体脳のニューロン新生 / 嗅球 / 脳室下帯 / ニューロン再生 / ミクログリア

Outline of Annual Research Achievements

嗅覚の一次中枢である嗅球では、成体でもニューロンの細胞死およびそれに続くニューロン再生が生じている。応募者らは、2光子顕微鏡を用いた嗅球ニューロンのin vivoイメージング法を確立し、ニューロンが死んだ場所で同じ種類のニューロンが再生するという嗅覚入力依存的メカニズムを報告した。さらに、嗅球の血管近傍に存在するミクログリアが、死んだニューロンを貪食することでニューロン再生を促進することを示唆するデータを得た。本研究では、感覚入力依存的なニューロン再生において、ミクログリアによる死細胞の貪食が果たす役割を解明し、その生物学的意義を明らかにする。
H30年度は、まず、嗅球においてニューロン再生が生じる微小環境を理解するため、電子顕微鏡を用いて、ミクログリアやその貪食嚢、死んだ細胞及び周囲の微小環境の微細形態を観察した。また、再生するニューロンと周囲の環境との相互作用についても明らかにした。次に、ミクログリアによる死細胞の貪食に嗅覚入力が与える影響を解析した。さらに、ミクログリアの貪食がニューロン再生に果たす役割を明らかにするために、嗅球ミクログリアによる死細胞の貪食を抑制した際の嗅球ニューロンの再生について解析した。上記の結果から、嗅球においてミクログリアが死細胞を貪食し、ニューロン再生に重要な役割を果たすことが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

H30年度は、ミクログリアによる死細胞の貪食の微細形態および嗅覚入力の役割を明らかにし、当初予定していた通りに計画を遂行した。また、嗅球ミクログリアの貪食を抑制した際のニューロン再生への影響を解析した。これらの成果に加えて、再生するニューロンと周囲の細胞の相互作用に関する微細形態情報を得られた。したがって、H30年度の目的の達成度としては、概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

H30年度の研究成果をもとに、今後は、成体嗅球のニューロン再生や嗅覚機能におけるミクログリアによる死細胞の貪食の役割を明らかにし、その分子メカニズムを解明するための実験を遂行する。これらの実験から、成体脳のニューロン再生におけるミクログリアの死細胞貪食の生物学的意義を明らかにする。

Causes of Carryover

研究成果が整ってから翌年度以降に発表した方が良いと判断したため、予定より出張の機会が少なかった。次年度の物品費に充てる予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] バレンシア大学(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: バレンシア大学
• [Journal Article] 生後脳におけるニューロン移動の調節機構 (2019)
  • Author(s): 澤田雅人、澤本和延
  • Journal Title: 生化学 Volume: 91 Pages: 178-190
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radial Glial Fibers Promote Neuronal Migration and Functional Recovery after Neonatal Brain Injury (2018)
  • Author(s): Jinnou Hideo、Sawada Masato、Kawase Koya、Kaneko Naoko、Herranz-Perez Vicente、Miyamoto Takuya、Kawaue Takumi、Miyata Takaki、Tabata Yasuhiko、Akaike Toshihiro、Garcia-Verdugo Jose Manuel、Ajioka Itsuki、Saitoh Shinji、Sawamoto Kazunobu
  • Journal Title: Cell Stem Cell Volume: 22 Pages: 128～137.e9
  • DOI: 10.1016/j.stem.2017.11.005
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] PlexinD1 signaling controls morphological changes and migration termination in newborn neurons (2018)
  • Author(s): Sawada Masato、Ohno Nobuhiko、Kawaguchi Mitsuyasu、Huang Shih‐hui、Hikita Takao、Sakurai Youmei、Bang Nguyen Huy、Quynh Thai Truc、Ishido Yuri、Yoshida Yutaka、Nakagawa Hidehiko、Uemura Akiyoshi、Sawamoto Kazunobu
  • Journal Title: The EMBO Journal Volume: 37 Pages: e97404～e97404
  • DOI: 10.15252/embj.201797404
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Detachment of Chain-Forming Neuroblasts by Fyn-Mediated Control of cell?cell Adhesion in the Postnatal Brain (2018)
  • Author(s): Fujikake Kazuma、Sawada Masato、Hikita Takao、Seto Yayoi、Kaneko Naoko、Herranz-Perez Vicente、Dohi Natsuki、Homma Natsumi、Osaga Satoshi、Yanagawa Yuchio、Akaike Toshihiro、Garcia-Verdugo Jose Manuel、Hattori Mitsuharu、Sobue Kazuya、Sawamoto Kazunobu
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience Volume: 38 Pages: 4598～4609
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1960-17.2018
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Heterogeneous distribution of doublecortin-expressing cells surrounding the rostral migratory stream in the juvenile mouse (2018)
  • Author(s): Aoyagi Yuka、Hibi Terumasa、Kimori Yoshitaka、Sawada Masato、Kawakami Ryosuke、Sawamoto Kazunobu、Nemoto Tomomi
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 526 Pages: 2631～2646
  • DOI: 10.1002/cne.24521
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mechanisms for proper migration and positioning of newborn neurons in the postnatal brain circuits. (2018)
  • Author(s): Masato Sawada, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: The 21st Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Sciences
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] PlexinD1 signaling controls morphological changes and migration termination in newborn neurons (2018)
  • Author(s): Masato Sawada, Nobuhiko Ohno, Mitsuyasu Kawaguchi, Shih-hui Huang, Takao Hikita, Youmei Sakurai, Huy Bang Nguyen, Truc Quynh Thai, Yuri Ishido, Yutaka Yoshida, Hidehiko Nakagawa, Akiyoshi Uemura, and Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 第41回日本神経科学大会
• [Presentation] Reelin-Dab1 signaling controls detachment of chain-forming new neurons by re gulating cell-cell adhesion (2018)
  • Author(s): Masato Sawada, Kazuma Fujikake, Naoko Kaneko, Vicente Herranz-Perez, Natsumi Homma, Yuchio Yanagawa, Jose Manuel Garcia-Verdugo, Mitsuharu Hattori, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
• [Presentation] Morphological changes and migration termination of newborn neurons controlled by PlexinD1 signaling (2018)
  • Author(s): Masato Sawada, Nobuhiko Ohno, Mitsuyasu Kawaguchi, Shih-hui Huang, Takao Hikita, Youmei Sakurai, Huy Bang Nguyen, Truc Quynh Thai, Yuri Ishido, Yutaka Yoshida, Hidehiko Nakagawa, Akiyoshi Uemura, and Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: Neuroscience 2018
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 澤本和延研究室ホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com
• [Remarks] 神経化学トピックス
  • URL: http://www.neurochemistry.jp/mu1qe6y76-15/#_15