2013 Fiscal Year Research-status Report
なぜ海馬裂の脳境界バリア構造は正常マウスで消失しリーラーマウスで遺残するのか？
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24650177
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
寺島 俊雄 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20101892)
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| Keywords | 海馬裂 / リーラー / ヨタリ / 海馬貫通線維 / リーリン / Dab1 |
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| Research Abstract |
本研究は、海馬裂を挟む脳の境界領域の構造が正常で消失し、リーリンシグナル伝達系のタンパク質の欠損マウスで遺残するメカニズムの研究である。今までリーリン欠損マウスのリーラーとDab1欠損マウスのヨタリの海馬貫通線維系について研究したが、昨年度は海馬裂を挟む歯状回分子層と海馬網状分子層間のアストログリアの分布についてグリア性線維性タンパク質 GFAP抗体を用いて免疫組織化学的に検討した。生後0日（P0）からP1日では、正常マウスとリーラー・ヨタリ間でGFAP免疫陽性アストログリアの分布に異常は認められなかった。この事実は、カルボシアニン蛍光色素で標識した海馬貫通線維が、P1でリーラー・ヨタリでは正常マウスと同様に海馬裂を横断できることを支持する。一方、P2以降では正常マウスではGFAP陽性アストログリアの数は減少するが、リーラーとヨタリの海馬裂に沿ってアストログリアが集積していた。このような傾向はP6でも確認できた。この事実は、同期間内に標識海馬貫通線維が正常マウスで増加し、リーラー・ヨタリで減少することに合致する。また成体のリーラーとヨタリでは海馬裂に沿って豊富なアストログリアが分布していて、これがグリア性瘢痕として海馬貫通線維の進入を挟んでいるものと想像された。次にラミニン抗体を用いて成体リーラー、ヨタリ、対照マウスの海馬裂の血管構築について検討したところ、ラミニン陽性産物は主に血管基底膜と軟膜に分布し、特に正常マウスとリーラー・ヨタリマウス間で差を認めなかった。ニューロフィラメント抗体を用いて神経線維の分布を調べたところ、正常マウスではニューロフィラメント抗体陽性の線維束が海馬台を斜走して海馬の網状・分裂層に進入し、海馬裂を横断して歯状回分子層に至るが、リーラー、ヨタリでは海馬裂を横断するニューロフィラメント陽性線維はなく、海馬裂にそって狭い裂隙が存在した。
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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
リーラーマウス、ヨタリマウスの海馬貫通線維が、生後直後は海馬裂に進入できるが、P2以後は次第に進入できなくなること、そして成体では海馬裂を迂回してその標的である歯状回分子層に至ることを明らかにした。さらにリーラーやヨタリでは、海馬裂を挟んだ領域にアストログリアの増殖が起こることが判明した。以上からリーリンシグナル伝達系の異常により、海馬裂を挟む領域にグリアの増殖が起こり、これが瘢痕性組織となって海馬貫通線維の進入を阻害することが明らかとなった。以上より、研究の進展はおおむね順調であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）COS 細胞に電気穿孔法によりリーリン全長を包含するplasmid を導入し、リーラーマウス海馬裂をはさむ組織片を三次元ゲル・スライスカルチュアーを行い，COS細胞あるいはCOS細胞培養液中に分泌されるリーリンタンパクを培養上清に加える。クリオスタットを用いて海馬裂を含む組織片の連続切片を作成し，GFAP抗体やラミニン抗体を用いた免疫組織化学を行い，海馬裂をはさむ領域でのアストログリオーシスが抑制され，かつ基底膜の破壊が促進されているかどうか確認する。
（２）胎生14日リーラーホモ胎児に対して子宮内電気穿孔法を用いてリーリンcDNAの全長を側脳室神経上皮細胞に遺伝子導入を行い，リーリンタンパクの異所性産生を促す。導入後、胎生期および出生時における最終的な皮質構築を組織学的、神経回路標識法により調べ、組織構築が正常化するか否かを免疫組織化学および神経回路標識法用いて調べる。
（３）リーラーやヨタリの海馬裂の血管構造についてはラミニンによる免疫染色の結果しかないので、カルボシアニン蛍光色素の血管内注入によりリーラーやヨタリの海馬裂の血管系を明らかにする。
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