損傷中枢神経回路の再生と可塑性を制御する分子機構

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19679007
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山下 俊英 Osaka University, 医学系研究科, 教授 (10301269)
• Keywords: 中枢神経 / 再生 / 脊髄損傷

Research Abstract

本研究の目的は中枢神経回路の修復機構の動作原理を明らかにすることである。研究代表者旨はこれまで中枢神経の再生阻害機構の解明を行った結果、中枢神経回路の損傷後に代償性回路が形成され、これが機能回復に寄与していることを見いだした。この発見はこれまでの常識に反して、中枢神経が可塑性のポテンシャルを有していることを示唆している。そこで本研究では神経回路の再構成現象およびその分子メカニズムの解明を行った。具体的には脳損傷の後に運動を制御する皮質脊髄路が軸索枝を出芽し、神経回路をどのように再構成させるかについて解析した。その結果、中枢神経は成体でも可塑性のポテンシャルを有していることが明らかになった。片側脳損傷の後に、健常側の軸索枝は中脳の赤核、橋核、脊髄の各レベルで対側への投射がみられた。特に下部頸髄において軸索枝は対側のinterneuronにシナプスを作り、末梢の運動ニューロンまでの回路が形態的に繋がっていることを確認した。この代償性回路を切断することにより運動機能の回復が失われたことから、代償性神経回路の形成が機能回復に寄与したことが示された。また皮質脊髄路の代償性神経回路の形成は、生後のある時点まで非常に活発におこり、その後は急速に低下する,したがって運動経路にもcritical periodが存在すると考えられた。このcritical periodを規定するのが、軸索を取り巻いているオリゴデンドロサイトであることを示唆する結果を得た。

Research Products

• [Journal Article] Unc5B associates with LARG to mediate the action of repulsive guidance molecule. (2009)
  • Author(s): Hata, K., Kaibuchi, K., Inagaki, S, Yamashita, T.
  • Journal Title: J. Cell Biol. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wnt-Ryk signaling mediates axon growth inhibition and limits functional recoveryafter spinal cord injury. (2009)
  • Author(s): Miyashita, T., Koda, M., Kitajo, K., Yamazaki, M., Takahashi, K., Kikuchi, A., Yamashita. T.
  • Journal Title: J. Neurotrauma. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zyxin is a novel interacting partner for SIRT1. (2009)
  • Author(s): Fujita, Y., Yamaguchi, A. Hata, K., Endo, M., Yamaguchi, N., Yamashita. T.
  • Journal Title: BMC Cell Biol. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rap1 is involved in the signal transduction of myelin-associated glycoprotein. (2008)
  • Author(s): Taniguchi, J., Fujitani, M., Endo, M., Kubo, T., Fujitani, M., Miller, F. D., Kaplan, D. R., Yamashita, T.
  • Journal Title: Cell Death Differ. 15 Pages: 408-419
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of axonal elongation and pathfinding from the entorhinal cortex to thedentate gyrus in the hippocampus by the chemokine stromal cell-derived factor1α. (2008)
  • Author(s): Ohshima, Y., Kubo, T., Koyama, R., Ueno, M., Nakagawa, M., Yamashita. T.
  • Journal Title: J, Neurosci. 28 Pages: 8344-8353
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neogenin regulates neuronal survival through DAP-kinase. (2008)
  • Author(s): Fujita, Y., Taniguchi, J., Uchikawa, M., Endo, M., Hata, K., Kubo, T., Mueller, B. K., Yamashita, T.
  • Journal Title: Cell Death Differ. 15 Pages: 1593-1608
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of RhoA in Activity-Dependent Cortical Axon Branching. (2008)
  • Author(s): Ohnami, S., Endo, M., Hirai, S., Uesaka, N., Hatanaka, Y., Yamashita, T, Yamamoto, N.
  • Journal Title: J. Neurosci. 28 Pages: 9117-9121
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of eIF2B∂/FllA3.2 during adulthood extends lifespan in Caenorhabditis elegans. (2008)
  • Author(s): Tohyama, D., Yamaguchi, A., Yamashita, T.
  • Journal Title: FASEB J 22 Pages: 4327-4337
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Myosin ILA is required for neurite outgrowth inhibition produced by RGMa. (2008)
  • Author(s): Kubo, T., Endo, M., Hata, K., Taniguchi, J., Kitajo, K., Tomura, S., Yamaguchi, A., Mueller, B. K., Yamashita, T.
  • Journal Title: J. Neurochem. 105 Pages: 113-126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] BMP inhibition enhances axonal growth and functional recovery after spinal cordinjury. (2008)
  • Author(s): Matsuura, I., Taniguchi, J., Hata, K., Saeki, N., Yamashita, T.
  • Journal Title: J. Neurochem. 105 Pages: 1471-1479
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The p75 receptor is associated with inflammatory thermal hypersensitivity. (2008)
  • Author(s): Watanabe, T., Ito, T., Inoue, G., Ohtori, S., Kitajo, K., Doya, H., Takahashi, K., Yamashita, T.
  • Journal Title: J. Neurosci. Res. 86 Pages: 3566-3574
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temperature dependence of the flexural rigidity of single microtubules. (2008)
  • Author(s): Kawaguchi, K., Ishiwata, S., Yamashita. T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res, Commun. 366 Pages: 637-642
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Peptides derived from repulsive guidance molecule act as antagonists. (2008)
  • Author(s): Suda, M., Hata, K., Sawada, A., Nakamura, Y, Kubo, X, Yamaguchi, A., Yamashita. T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 366 Pages: 501-504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of branching and spine maturation bv repulsive guidance molecule in cultured cortical neurons. (2008)
  • Author(s): Yoshida, J., Kubo, T., Yamashita, T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Coimnun. 372 Pages: 725-729
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脳損傷後に神経回路はいかにして修復されるか (2008)
  • Author(s): 山下俊英
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 20080911-13
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html