Direct reprogramming of hippocampal astrocytes ameliorates recognition memory in mice with cerebral ischemia.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K17799
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Fukui Yusuke 岡山大学, 大学病院, 助教 (60824802)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脳梗塞 / in vivo ダイレクトリプログラミング / 神経細胞新生

Outline of Final Research Achievements

The therapeutic potential of suppressing polypyrimidine tract-binding protein 1 (Ptbp1) messenger RNA by viral transduction in a post-stroke dementia mouse model has not yet been examined. In this study, 3 days after cerebral ischemia, we injected a viral vector cocktail containing adeno-associated virus (AAV)-pGFAP-mCherry and AAV-pGFAP-CasRx (control vector) or a cocktail of AAV-pGFAP-mCherry and AAV-pGFAP-CasRx-SgRNA-Ptbp1 (1:5, 1.0 × 10^11 vg) into post-stroke mice via the tail vein. mCherry/GFAP double-positive astrocyte-like glia were converted into new mCherry/NeuN double-positive neuron-like cells with morphological changes in the hippocampus 56 days after cerebral ischemia. The new cells integrated into the dentate gyrus and recognition memory was significantly ameliorated. These results demonstrated that the in vivo conversion of hippocampal astrocyte-like glia into functional new neurons by the suppression of ptbp1 might be a therapeutic strategy for post-stroke dementia.

Free Research Field

神経再生

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳梗塞の治療はリハビリを除くと急性期に限られていることから、in vivoダイレクトリプログラミングにより神経系細胞を誘導し、脳梗塞で失われた神経機能を再生することは、新たな治療戦略を提示する重要な役割を持つ。本研究では、海馬領域において神経細胞新生を亢進し、脳梗塞後のマウスの認知機能障害の改善に成功したことから本手法による治療介入の可能性が示された。また、経静脈的投与による遺伝子導入技術の確立は、研究面では、これまで樹立されていなかった遺伝性疾患モデル動物の作成を可能にし、治療面では、正常遺伝子導入による治療介入の礎となることが期待される。