サブタイプ特異的な樹状突起形態の形成におけるLIMホメオボックス遺伝子の役割

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19700313
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 須賀 晶子 The Institute of Physical and Chemical Research, 網膜再生医療研究チーム, 研究員 (70450400)
• Keywords: 網膜 / 障害 / 再生 / ミュラーグリア細胞

Research Abstract

先年度までの研究で、発生過程の網膜の水平細胞でサブタイプ特異的に2つのLIM-ホメオドメイン型転写因子が発現していること、それぞれの転写因子を発生後期に過剰発現、又は機能阻害すると神経細胞の形態が変化することを明らかにした。本年度は網膜を構成する神経細胞ではなくグリア細胞のサブタイプに注目した。神経網膜ではミュラーグリアと呼ばれる放射状グリア様のグリア細胞が主に神経細胞の恒常性維持機能を持つ。近年、網膜の障害モデルを用いた実験から、成体網膜のミュラーグリアが障害条件下では未分化な状態に変化して細胞周期を再開し、さらに網膜神経細胞へと分化できることが様々な動物種で示されてきた。グリア細胞が障害後の網膜の機能再生に寄与する可能性がから非常に注目されている。しかし障害によって分裂を始める細胞はミュラーグリアのごく一部でしかなく、現在ミュラーグリア細胞はより細かいサブグループに分類できる可能性が考えられる。障害時に細胞周期を再開するか・再開しないかの点に注目してミュラーグリアを分類し、夫々のサブタイプに特異的な遺伝子発現を調べ、さらに細胞周期の再開を制御する遺伝子を明らかにする目的で、本年度はまず、その基盤となるミュラーグリアの増殖が見られる網膜障害モデルの作成と分裂再開した細胞のラベルを行った。これまで報告されていた網膜内顆粒層の神経細胞死を誘発するモデルではなく、網膜の変性過程で細胞外濃度が上昇するグルタミン酸を加えた組織培養系でマウスのミュラーグリアが分裂することを見つけた。また、レンチウィルスでGFPタンパク質を発現させた成体網膜のスライス培養により、生きた網膜内でのミュラーグリア細胞を蛍光で可視化することができた。これらの実験系は、増殖を開始する細胞で発現する遺伝子の同定と障害時のミュラーグリア細胞の形態変化を継時的に観察するための基盤となる。