2017 Fiscal Year Annual Research Report
Degeneration- and regeneration-inducing mechanism in neuronal axon
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26440008
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
平井 秀一 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (80228759)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経軸索 / 軸索再生 / 中枢神経 / 大脳皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中枢神経の軸索は、末梢神経のそれと比べて損傷後の再生が困難とされる。この主たる要因としては中枢神経組織中に存在する種々のグリア細胞により産生されるプロテオグリカンなどの阻害因子の存在が挙げられている。一方、神経細胞自身の持つ再生能も中枢神経細胞においては低いとされ、近年電位依存性カルシウムチャネルがこの再生能抑制に関わっていることを示す結果が報告されている。ただ中枢神経の再生に関する実験系は脊髄損傷モデルなど、vivoの実験系を用いたものがほとんどであるため、中枢神経細胞自身に対する影響や中枢神経細胞内におけるジグナル伝達経路の解析は困難な状況と言える。我々は本研究の過程で、マウス大脳皮質神経初代培養を用いて軸索の再生を定量的に解析する方法を確立し、あるカルシウムチャネル阻害剤により大脳皮質神経軸索の再生が著しく促進されることを示す結果を独自に得た。この阻害剤効果の量依存性より、上述の電位依存性カルシウムチャネルとは別の経路に対する効果を見ていると考えている。また、同じ大脳皮質神経初代培養における軸索の形成・伸長に対しては効果がないばかりか、弱い抑制が見られたことから、軸索の再生時においては、発生過程における軸索形成・伸長とは少なくとも一部異なるシグナル伝達系が動いている可能性が出てきた。具体的な分子基盤に関して得られた知見としては、軸索切断後30分以内にいわゆるretraction bulbが形成され、その中に我々が軸索形成に関わることを報告しているタンパク質リン酸化酵素DLKを含む粒状構造体のほか、微小管制御因子として知られるSCG10を含む構造体が集積することなどが挙げられる。今後こういった構造体の分布様式を発生過程にある軸索の先端部と比較することも含め、中枢神経細胞の軸索再生を制御する分子基盤の解明を目指す研究を進めて行きたい。
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