2021 Fiscal Year Research-status Report
Xenopus由来因子のエピゲノム制御による神経系細胞の系譜転換と神経再生
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19K09453
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
西村 由介 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20447816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大岡 史治 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (10725724)
夏目 敦至 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任教授 (30362255)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アフリカツメガエル / Neurod4 / 上位細胞 / 脱分化 / グリア瘢痕 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、アフリカツメガエルの幼生期における脊髄損傷後神経再生時に高発現し、内在性神経幹細胞を誘導して神経再生に関わる最も有効な候補遺伝子としてNeurod4を同定し、リンパ球脈絡炎ウイルスをエンベロープとし、発現系はレトロウイルスであるというハイブリッドベクターにより、脊髄損傷マウスの神経管にNeurod4の遺伝子導入行った。2020年度はこの遺伝子導入マウスの運動機能が有意に改善したことを確認し、Green fluorescent protein (GFP)で遺伝子導入された細胞をラベルし、免疫染色、qPCRによりNeurod4導入群では、ニューロンのマーカーであるNeuN陽性細胞数の増加、ChAT陽性細胞の有意な増加が確認され、上衣細胞から脱分化した神経幹細胞がニューロンに分化していることが確認された。効率的にChAT陽性ニューロンに分化・誘導可能であったと判断された。我々は、脊髄損傷後に発生し軸索再生の物理的障壁となるグリア瘢痕の抑制をターゲットとした研究を継続しており、Neurod4を導入することでグリア瘢痕のGFAP陽性のアストロサイトの数は明らかな減少を認めたため、さらなる研究を進めた。2021年度はさらなるグリア瘢痕の抑制を目指し、細胞療法との組み合わせを試みた。歯髄幹細胞を脊髄損傷マウスに投与し、グリア瘢痕の抑制が得られるかを検討した。実験の結果、グリア瘢痕が有意に歯髄幹細胞投与により抑制され、運動機能改善が得られることが確認できた。このため、歯髄幹細胞と本研究で得られた知見の組み合わせにより、相乗的なグリア瘢痕抑制が導ける可能性が高まった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
アフリカツメガエルの幼生期における脊髄損傷後神経再生時に高発現し、内在性神経幹細胞を誘導して神経再生に関わる最も有効な遺伝子Neurod4をハイブリッドベクターにより、脊髄損傷マウスの神経管に遺伝子導入に成功した。この遺伝子導入マウスの運動機能が有意に改善したことを確認し、ニューロンのマーカーであるNeuN陽性細胞数の増加、ChAT陽性細胞の有意な増加が確認され、上衣細胞から脱分化した神経幹細胞がニューロンに分化していることが確認された。当初の計画ではここまでの研究であり、この時点で研究をまとめて論文として発表した(Neurod4 converts endogenous neural stem cells to neurons with synaptic formation after spinal cord injury: iScience 2021)
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度はさらなるグリア瘢痕の抑制を目指し、本研究と細胞療法との組み合わせを継続する。歯髄幹細胞を脊髄損傷マウスに投与し、グリア瘢痕が有意に歯髄幹細胞投与により抑制され、運動機能改善が得られることは実証できた。このことから、歯髄幹細胞とNeurod4投与により、相乗的なグリア瘢痕抑制を導く可能性が高まっており、これを実証する。
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| Causes of Carryover |
2021年度はさらなるグリア瘢痕の抑制を目指し、細胞療法との組み合わせを試みてきた。歯髄幹細胞を脊髄損傷マウスに投与し、グリア瘢痕の抑制が得られるかを検討した。実験の結果、グリア瘢痕が有意に歯髄幹細胞投与により抑制され、運動機能改善が得られることが確認できた。このため、歯髄幹細胞と本研究で得られた知見の組み合わせにより、相乗的なグリア瘢痕抑制が導ける可能性が高まったため、歯髄幹細胞とNeurod4投与を組み合わせることによる軸索再生効果を検証する。
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