2021 Fiscal Year Research-status Report
損傷運動ニューロンのリプログラミングに関わる遺伝子発現制御機構の網羅的解析
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21K19310
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
桐生 寿美子 (瀬尾寿美子) 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (70311529)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経損傷 / 運動ニューロン / 遺伝子発現制御 / リプログラム / 神経再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成熟運動ニューロンは神経損傷を受けても再生・修復することが可能である。損傷運動ニューロンには、一旦未分化な状態に逆戻りすることで潜在的な再生能力を賦活化する“セルフリプログラミング”機構が備わっているのではないかと考えられる。運動神経変性疾患などにより病的ダメージを受けた運動ニューロンではこれが上手く機能しないことが変性に至る一つの原因と推測される。しかしセルフリプログラミングの実態については依然不明なままである。本年度はまず独自に作製した損傷運動ニューロン特異的に遺伝子操作できるマウスを用いて予備実験を行った。このマウスを用いることで、同様の神経損傷を受けた運動ニューロンが再生、変性と全く逆の運命をたどるモデルを作製することが可能である。これら生死の運命の異なる損傷運動ニューロンでの遺伝子発現制御をスクリーニングしたところ、意外なことにいずれも神経再生へ向けての遺伝子発現制御のスイッチをONにすることが明らかになった。従って運動ニューロンは元来ダメージに応答しセルフリプログラムを開始するポテンシャルを有するものの、それ以降の進行が阻まれることで変性に至ると考えられた。このリプログラムの進行には損傷運動ニューロンと周囲グリア細胞との損傷早期の相互作用が鍵となる可能性が高い。作製した遺伝子組換えマウスの特性を利用することにより、損傷運動ニューロンから周囲グリア細胞への緊急シグナルの一つが現在明らかになりつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生死の運命の異なる損傷運動ニューロンでの遺伝子発現制御の検討から、損傷運動ニューロンでのセルフリプログラムの進行には運動ニューロンと周囲グリア細胞の早期相互作用が関与することが明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究開始当初は損傷運動ニューロンを効率よく回収し遺伝子発現制御を解析する予定であったが、研究を進める過程でむしろ周囲細胞との関係によりリプログラムの進行が制御される可能性が明らかになってきた。このため次年度は緊急シグナルを感知した周囲細胞を同定・回収しその遺伝子発現制御解析に挑戦していく予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度研究により新たな足掛かりを得たことから、これに関する実験計画を遂行するために必要なマウス購入・維持に関する費用と、それらマウスを用いた実験に必要な試薬などの購入費に割り振りたいと考えたため。
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[Journal Article] TC10, a Rho family GTPase, is required for efficient axon regeneration in a neuron-autonomous manner2021
Author(s)
Koinuma S, Negishi R, Nomura R, Sato K, Kojima T, Segi-Nishida E, Goitsuka R, Iwakura Y, Wada N, Koriyama Y, Kiryu-Seo S, Kiyama H, Nakamura T
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Journal Title
J Neurochem
Volume: 157
Pages: 1196-1206
DOI
Peer Reviewed
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