2014 Fiscal Year Annual Research Report
コンドロイチン・ヘパラン硫酸合成酵素発現ネットワーク‐神経再生・発生・機能相関‐
Publicly Offered Research
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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| Project/Area Number |
26110703
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経再生 / 神経発生 / コンドロイチン硫酸 / 脊髄損傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中枢神経障害・損傷において、コンドロイチン硫酸（CS）は損傷部周辺で劇的な発現上昇を示しグリア性瘢痕として再生神経の進入を抑えて再生を阻害する。私が作成したCS糖転移酵素(ChGn1）ノックアウトマウスは、これまで報告されたどの損傷モデルマウスよりも脊髄損傷後回復が劇的に早かった。この損傷後修復のメカニズムとしては、阻害因子CSの発現低下とともに、損傷後瘢痕(繊維性瘢痕)が縮小すること、神経進展を促進するヘパラン硫酸（HS）の発現が高まることを明らかにした。本研究では、このChGnKOマウスの神経損傷部における発現遺伝子網羅解析と組織化学的解析から、なぜ損傷時にChGn1酵素とともにさまざまなCS合成誘導系が惹起されるか、また、次にこのChGn1遺伝子の発現を抑える(KOマウスでは)となぜHSが誘導されるのか、を遺伝子カスケードと炎症性サイトカイン誘導から概要を明らかにした。臨床応用を考えるに、当該知見からさらにHSを人為的発現誘導することによって回復が認められるか、を解析できる一助となった。
発生段階でのCSとその受容体が如何に機能しているか、そのメカニズムを詳細に解析する目的で、ChGn1KOマウスを駆使したイメージングと組織学的解析を行った。とくに神経接着因子コンタクチンファミリーとの機能相関を、子宮外胎児遺伝子導入技術を駆使して解析を進めた。コンタクチンファミリー分子のみでも神経細胞極性および移動に寄与しているが、我々のChGn1KOマウスではさらにこれらの機能が抑制され、胎児脳発生段階では細胞極性・移動による脳層形成にCSは直接的にそれもこれら受容体分子を介して機能していることが明らかとなりつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ChGn1KOマウスを用いた神経再生および発生に係る研究に関しては、RNAseqなどを駆使した網羅的遺伝子発現解析が順調に推移した。さらに、計画には大きく盛り込むことが出来なかった神経損傷時の瘢痕形成を細胞培養系で反映する実験法を確立できたこと。この研究系を遺伝子網羅解析系と組み合わせての進展が測れるようになった事は特筆すべき進展であった
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| Strategy for Future Research Activity |
計画どおりに推進させる。とくに前述の達成度で計画以上に進展のあった培養系での解析を大きく推進させて、当初目標をクリアすることを目指す
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[Journal Article] Pioneering Axons Regulate Neuronal Polarization in the Developing Cerebral Cortex2014
Author(s)
Namba T., Kibe Y., Funahashi Y., Nakamuta S., Takano T., Ueno T., Shimada A., Kozawa S., Okamoto M., Shimoda Y., Oda K., Wada Y., Masuda T., Sakakibara A., Igarashi M., Miyata T., Faivre-Sarrailh C., Takeuchi K. and *Kaibuchi K.
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Journal Title
Neuron
Volume: 81
Pages: 814-829
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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