神経幹細胞分化を誘導する血小板由来増殖因子の機能解明

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20590381
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 石井 陽子 University of Toyama, 医学薬学研究部(医学), 助教 (00361949)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹原 正清 富山大学, 医学薬学研究部(医学), 教授 (20154015) ; 高崎 一朗 富山大学, 生命科学研究センター, 助教 (00397176)
• Keywords: 細胞 / 血小板由来増殖因子 / 神経幹細胞 / 細胞分化

Research Abstract

本研究は、血小板増殖因子PDGFおよびその受容体が中枢神経ニッチェ(Niche)の環境維持と、神経幹細胞の分化、遊走、生存に重要な役割を果たすことを、独自に開発したCre-loxP systemを用いたPDGFβ受容体(PDGFR-β)のconditional knockout mouseを用いて明らかにすることを目的とするものである。
本年度は、下記の成果を得た。
1) PDGFR-β knockout神経幹細胞の増殖および分化能の評価
PDGFR-β conditional knockout mouseおよびコントロールマウスのそれぞれから新生仔のSVZの神経幹細胞を分離培養し、増殖能力、分化能などを評価した。PDGFR-β conditional knockout神経幹細胞は、コントロール神経幹細胞と比較して、増殖能には差はないが、apoptosisが多く、遊走能が低下し、神経細胞へ分化する割合が減少することが明らかとなった。
2) PDGFR-β knockout神経細胞の酸化ストレスに対する脆弱性の評価
PDGFR-β conditional knockout mouseおよびコントロールマウスのそれぞれから新生仔の神経細胞を分離培養し、過酸化水素を用いた酸化ストレスを加え、生存能や生存に関するシグナルを検討した。PDGFR-β conditional knockout神経細胞は、酸化ストレスに対し、脆弱性を示し、そのシグナルにはPI3K/AKT, MAPKが重要であることが明らかとなった。
次年度は、生体を用いた神経幹細胞の検討を中心とする予定である。本研究は、Nicheの制御機構解明に寄与し、中枢神経再生における新しい増殖因子の応用の可能性を提示するものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of neuroprogenitor cells expressing the PDGF β-receptor within the subventricular zone of postnatal mice. (2008)
  • Author(s): Ishii Y., Matsumoto Y., Watanabe R., Elmi M., Fujimori T., Nissen J., Cao Y., Nabeshima Y., Sasahara M., Funa K.
  • Journal Title: Mol. Cell. Neurosci. 37 Pages: 507-518
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PDGF receptor β is a potent regulator of mesenchymal stromal cell function. (2008)
  • Author(s): Tokunaga A., Oya T., Ishii Y., Motomura H., Nakamura C., Ishizawa S., Fujimori T., Nabeshima Y., Umezawa A., Kanamori M., Kimura T., Sasahara M.
  • Journal Title: J. Bone Miner. Res. 23 Pages: 1519-1528
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel model of insulin-dependent diabetes with renal and retinal lesions by transgenic expression of CaMKIIalpha (Thr286Asp) in pancreatic beta-cells. (2008)
  • Author(s): Kato I., Oya T., Suzuki H., Takasawa K., Ichsan A. M., Nakada S., Ishii Y., Shimada Y., Sasahara M., Tobe K., Takasawa S., Okamoto H., Hiraga K.
  • Journal Title: Diabetes Metab. Res. Rev. 24 Pages: 486-497
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutation-, aging-, and gene-dosage-dependent accumulation of FENIB-type neuroserpin (G392E) in ERs and lysosomes of neurons in transgenic mice. (2008)
  • Author(s): Takasawa A., Kato I., Takasawa K., Ishii Y., Yoshida T., Shehata M. H., Kawaguchi H., Mohafez O. M. M., Sasahara M., Hiraga K.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 283 Pages: 35606-35613
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of PDGF β-receptor signaling in the neurogenesis of postnatal mouse brain. (2008)
  • Author(s): Ishii Y., Funa K., Sasahara M.
  • Organizer: The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20080709-20080711
• [Presentation] Cultured neuron deficit in PDGF receptor is vulnerable to oxidative stress. (2008)
  • Author(s): Zheng L., Ishii Y., Hamashima T., Shen J., Ishizawa S., Sasahara M.
  • Organizer: The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20080709-20080711
• [Presentation] PDGF Receptor β is a Potent Regulator of Mesenchymal Stromal Cell Function. (2008)
  • Author(s): 徳永綾乃, 尾矢剛志, 石井陽子, 石澤伸, 濱島丈, 藤森俊彦, 鍋島陽一, 梅澤明弘, 笹原正清
  • Organizer: 第97回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20080515-20080517
• [Presentation] 神経幹細胞分化におけるPDGFR-βの役割の検討. (2008)
  • Author(s): 石井陽子, 鮒 恵子, 笹原正清
  • Organizer: 第97回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20080515-20080517
• [Presentation] PDGFR-βは, 細胞内カルシウムイオン濃度上昇の抑制を介して, 酸化ストレス性細胞死から神経細胞を保護する. (2008)
  • Author(s): 鄭 蓮順, 石井陽子, 尾矢剛志, 徳永綾乃, 濱島 丈, 松島貴子, 倉茂洋一, 申 杰, 石澤 伸, 近藤 隆, 笹原正清
  • Organizer: 第97回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20080515-20080517