2012 Fiscal Year Research-status Report
ゼブラフィッシュ視神経再構築におけるＦａｃｔｏｒＸＩＩＩＡの関与とその作用機序
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23618006
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
杉谷 加代 金沢大学, 保健学系, 助教 (20162258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郡山 恵樹 金沢大学, 医学系, 准教授 (70397199)
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| Keywords | Factor XIII-A / optic nerve / CNS regeneration / retina / zebrafish / neurite outgrowth / axonal elongation / transglutaminase |
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| Research Abstract |
ゼブラフィッシュを含む魚類の中枢神経軸索は、ダメージを受けると独自の再生機構が作動し、軸索の再生および機能の完全なる修復が可能である。本研究では、タンパク架橋酵素としての作用を有するトランスグルタミナーゼファミリーに属し、血液凝固因子の一つでもあるFactor XIIIが、視神経損傷後の魚類網膜中で軸索再生過程に発現が増加することを明らかにし、その機能について検索を行った。
その結果、視神経をクラッシュ後約1時間後にはFactor XIIIの酵素活性ユニットであるＡサブユニット(FXIII-A)遺伝子発現が視神経損傷局所において上昇することをin situ hybridization で確認した。また、この損傷部位にはアストロサイトやマイクログリア細胞が集積し、これらの細胞にFactor XIIIの酵素活性ユニットであるＡサブユニットの活性が認められた。
一方網膜内では、視神経損傷後3～10日をピークにFXIII-A遺伝子発現の増加が網膜神経節細胞に認められ、タンパクレベルでもこの増加は確認できた。
視神経再生過程におけるこれらの網膜および視神経局所におけるFXIII-Aの機能を解析するため、網膜組織を用いたFXIII-Aタンパク強制発現実験を行った。その結果、FXIII-Aタンパクは、再生初期の段階での神経突起出芽(sprouting)を促進する効果を有することが判明した。しかし、視神経損傷後数日経過した網膜を使用し、同様の実験を行った場合にはsprouting促進効果は得られなかった。これは網膜で既に内在性のFXIII-Aタンパクが充分発現しているためにsprouting効果がマスクされてしまうためと考えられた。
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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
今年度に目標にしていた、視神経再生過程におけるFactorXIII-Aの生理学的機能の解析については、網膜での発現は再生突起のsproutingに関与するという結果が得られ、目標はほぼクリアできたと考える。視神経損傷局所の発現については、創傷治癒という観点から、もう少し別の機能の可能性も考え、さらに検討をしたいと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度は、視神経再生過程におけるFactorXIII生理学的機能の解析で、視神経局所に非常に早期に発現するFXIII-Aが創傷治癒の機能を担っているのではないかと考察しており、これについて検討する。また、通常血液凝固因子としてのFactorXIIIは酵素活性ユニットのAサブユニット2つとそのキャリアプロテインと考えられているBサブユニット2つからなるヘテロテトラマーとして血液中に存在するが、FXIII-Bの発現についても検索していきたい。
さらに、再生不可能な哺乳類のラットやマウスなどを用いて、視神経損傷後FXIII-Aはどのように網膜および視神経で変化するのかについても検索する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
In vivoでのFactor XIII-Aの機能や発現を確認するための実験動物（ゼブラフィッシュ、ラットなど）をさらに購入する予定である。
また、強制発現実験、遺伝子ノックダウンに必要な試薬類の購入や培養実験に必要な培地、血清、プラスチック製品などの消耗品を購入する。
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Research Products
(8 results)
