Understanding of early axonal pathology in motor neuron diseases

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19489
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Sahashi Kentaro 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90710103)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 勝野 雅央 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50402566) ; 横井 聡 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (30815460) ; 蛭薙 智紀 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (00927527)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 運動ニューロン疾患 / 脊髄性筋萎縮症 / 球脊髄性筋萎縮症

Outline of Final Research Achievements

In genetic motor neuron diseases including spinal and bulbar muscular atrophy and spinal muscular atrophy, motor axon degeneration precedes the occurrence of motor neuronal death, although the underlying mechanism of motor neuron vulnerability remains elusive. Our gene expression analysis of spinal cords or motor neurons derived from the model mice identified developmental dysregulation of motor neuron-specific genes, in part, through interacting with the mutant RNA of the causative gene. Experiment using cultured embryonic motor neurons or spinal cords from the mice unveiled that these genetic perturbations lead to defective axonal pathfinding, indicative of a potential cell-autonomous process that directs motor neuron degeneration.

Free Research Field

運動ニューロン疾患

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝性神経難病である運動ニューロン疾患において、原因遺伝子の解明に続き、有用なモデルマウスの開発などにつながっているが、運動ニューロン特異的な障害機序については十分な理解に至っていない。また各疾患に共通したメカニズムを明らかにすることにより、根治治療法の確立への発展も期待される。本研究では、これまでにない、マウス胎仔毎の脊髄の運動ニューロンの単離・解析、またマウス胎仔脊髄の組織培養も組み合わせ、網羅的な遺伝子の発現解析を通じて、運動ニューロン死が起こる以前の、神経突起の発達障害をもたらす、分子レベルでの原因を突き止めることに成功した。