新生仔マウスの損傷脊髄におけるOlig2陽性細胞の機能解明と脊髄再生医療への応用

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23KJ1697
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 北出 一季 九州大学, 医学系学府, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2023-04-25 – 2025-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 新生仔 / Olig2

Outline of Annual Research Achievements

新生仔における脊髄再生メカニズムを解明するため、生後2日目の新生仔マウスを用いた脊髄損傷モデルを独自に開発し解析した。新生仔では損傷後慢性期にアストロサイト性のグリア瘢痕形成が見られないだけでは無く、損傷部を越える豊富な神経軸索の再生と極めて良好な歩行機能回復が起きていた。同時に、新生仔では成体マウス同様に一旦は損傷部のニューロンが死滅するものの、数日の間にニューロンが急増することが明らかとなった。更に、このニューロンの増加に先立ち、転写因子Olig2を高発現する細胞が損傷中心に多数存在する、という新生仔特有の現象を発見した。一般に、Olig2はニューロンの髄鞘化を担うオリゴデンドロサイトの細胞マーカーとして認知されているが、一部の未分化な細胞にもOlig2は発現し、運動ニューロンへの分化に関与することが分かった 。つまり、新生仔の損傷脊髄に経時的に増加したニューロンは、Olig2陽性細胞から分化したニューロンである可能性がある。また、Olig2は特定の未分化な細胞でJAK-STAT3経路を阻害し、グリア瘢痕の構成要素であるアストロサイトへの分化を抑制する作用も有していることが知られている。これらの事実から、新生仔ではOlig2の働きにより脊髄内在性細胞からアストロサイトへの分化が抑制され、ニューロンへの分化が促進されることで無瘢痕性の脊髄再生が起きている可能性が考えられた。そこで、Olig2プロモーター下流でタモキシフェン依存的にCreを発現するOlig2-CreERマウスを導入し、Cre依存的に蛍光タンパクEGFPを発現するマウスと交配させ、任意の時期にOlig2陽性細胞を蛍光標識できるマウスを作成し、現在Olig2陽性細胞のFate mappingを行うこととした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Olig2陽性細胞のFate mappingに必要な遺伝子組み換えマウスの産出に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

昨年度末に目的とする遺伝子組み換えマウスの産出に成功した。現在新生仔マウスの損傷脊髄におけるOlig2陽性細胞のFate mappingを実施している。
Olig2陽性細胞が新生仔でニューロンに分化していた場合、機能回復に寄与しているかどうかをDREADD systemを用いて検証する。

Causes of Carryover

研究遂行に必要なマウスの産出に時間がかかったため実験が遅れ次年度使用額が生じた。
現在、マウスの産出に成功したため今年度使用予定となっていた費用を次年度使用する。