Elucidation of the vascular niche for the neural stem cells

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460360
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 山本 誠士 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (10456361)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹原 正清 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (20154015)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 血管 / 神経幹細胞 / RTKシグナル / miRNA

Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々は新規血管-神経インタラクション分子を同定・解析するために血管内皮細胞と神経幹細胞を用いたin vitroでの評価系を構築し、評価系として耐えうるか研究を行ってきた。その過程で、血管内皮細胞由来E-EVsに包含されるmicro RNA (miRNA)を多数発見し、その中の数種類が神経幹細胞から神経への分化抑制に重要な働きを有する可能性を見出した。また、血管内皮細胞が産生する因子が神経幹細胞に高発現しているreceptor type tyrosine kinase (RTK)に作用し、神経幹細胞の増殖に寄与していることを示唆するデータを得ている。研究実施期間において、血管内皮細胞由来miRNAsが、神経幹細胞から、神経への分化を抑制している可能性についてもreal-time PCR解析などを施行し、血管内皮細胞が神経細胞に提供するniche factorとして、細胞分化を抑制する因子であることを示唆するデータを得た。また、血管内皮細胞の種類によって、産生されるRTKに作用するリガンドの種類が異なることが明らかとなった。神経幹細胞が存在するSVZやSGZには脳血管が近接しているが、脳血管内皮細胞には本因子が高発現していることがin vitroでの検討で明らかとなったとともに、免疫組織化学的検討でも同様の結果を得ることができた。さらに、脳血管内皮細胞で高発現しているリガンドを直接神経幹細胞に作用させた場合、容量依存的にRTKの発現量が増加し、転写因子の発現量が亢進し、さらに増殖にかかわるサイクリン遺伝子群の発現上昇が観察された。一方で、神経分化にかかわる転写因子の抑制はそれほど強くないことが示された。従って、RTKシグナルによって細胞増殖に対し正の調節を行い、血管内皮細胞由来miRNAsによって神経分化に対し負の調節を行っていることが示唆される結果となった。。

Research Products

• [Journal Article] Isoliquiritigenin attenuates adipose tissue inflammation in vitro and adipose tissue fibrosis through inhibition of innate immune responses in mice (2016)
  • Author(s): Watanabe Y, Nagai Y, Honda H, Okamoto N, Yamamoto S, Hamashima T, Ishii Y, Tanaka M, Suganami T, Sasahara M, Miyake K, Takatsu K
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 23097
  • DOI: 10.1038/srep23097
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PDGFR-β plays a key role in the ectopic migration of neuroblasts in cerebral stroke (2016)
  • Author(s): Sato H, Ishii Y, Yamamoto S*, Azuma E, Takahashi Y, Hamashima T, Umezawa A, Mori H, Kuroda S, Endo S, Sasahara M
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 34 Pages: 685-698
  • DOI: 10.1002/stem.2212
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Glioma-derived PDGF-BB recruits oligodendrocyte progenitor cells via PDGFRα and remodels cancer stroma (2016)
  • Author(s): Zheng Y, Yamamoto S, Ishii Y, Sang Y, Hamashima T, De NV, Nishizono H, Inoue R, Mori H, Sasahara M
  • Journal Title: Am J Pathol Volume: 186 Pages: 1081-1091
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2015.12.020
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] MicroRNA-93 may control vascular endothelial growth factor A in circulating peripheral blood mononuclear cells in acute Kawasaki Disease (2016)
  • Author(s): Saito K, Nakaoka H, Takasaki I, Hirono K, Yamamoto S, Kinoshita K, Miyao N, Ibuki K, Ozawa S, Watanabe K, Bowles NE, Ichida F
  • Journal Title: Pediatr Res Volume: 80 Pages: 425-432
  • DOI: 10.1038/pr.2016.93
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] HIF-1α in myeloid cells promotes adipose tissue remodeling toward insulin resistance (2016)
  • Author(s): Takikawa A, Mahmood A, Nawaz A, Kado T, Okabe K, Yamamoto S, Aminuddin A, Senda S, Tsuneyama K, Ikutani M, Watanabe Y, Igarashi Y, Nagai Y, Takatsu K, Koizumi K, Imura J, Goda N, Sasahara M, Matsumoto M, Saeki K, Nakagawa T, Fujisaka S, Usui I, Tobe K
  • Journal Title: Diabetes Volume: 65 Pages: 3649-3659
  • DOI: 10.2337/db16-0012
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] PDGFRβ plays an important role in the ectopic migration of neuroblasts in association with blood vessels in cerebral stroke (2016)
  • Author(s): Yamamoto S, Azuma E, Ishii Y, Hamashima T, Sato H, Sasahara M
  • Organizer: The 14th Korea-Japan Joint Symposium on Vascular Biology
  • Place of Presentation: Nagasaki, Japan
  • Year and Date: 2016-12-08 – 2016-12-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 中枢神経系ペリサイトの起源に迫る (2016)
  • Author(s): 山本誠士
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
  • Invited
• [Presentation] PDGFRβ plays a key role in the ectopic migration of neuroblasts along with blood vessels in cerebral stroke (2016)
  • Author(s): Yamamoto S, Ishii Y, Hamashima T, Sato H, Azuma E, Sasahara M
  • Organizer: The 19th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Boston, Massachusetts, USA
  • Year and Date: 2016-10-30 – 2016-11-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Developed novel rodent model of diabetic retinopathy after conditional Pdgfrb gene targeting (2016)
  • Author(s): Kitahara H, Yamamoto S, Kajikawa S, Azuma E, Hamashima T, Ishii Y, Sato H, Shimada Y, Sasahara M
  • Organizer: The 19th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Boston, Massachusetts, USA
  • Year and Date: 2016-10-30 – 2016-11-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 神経前駆細胞の脳梗塞部位への遊走におけるPDGFRβシグナルの重要性 (2016)
  • Author(s): 山本誠士, 石井陽子, 濱島丈, 佐藤光, 東英梨月, 笹原正清
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-14
• [Presentation] PDGFR-β plays a key role in the ectopic migration of neuroblasts in cerebral stroke (2016)
  • Author(s): Satou H, Yamamoto S, Kuroda S, Sasahara M, Watanabe S, Watanabe K
  • Organizer: 5th Mt.BANDAI & Pan-Pacific Joint Neurosurgical Convention
  • Place of Presentation: Phnom Penh, Cambodia
  • Year and Date: 2016-04-07 – 2016-04-10
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 富山大学 病態病理学
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/pathol2/index.html