グリア・ニュ ロン相互作用による神経機能維持メカニズムとその加齢変化の解析

• 研究課題/領域番号: 15082205
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 木山 博資 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00192021)
• 研究分担者: 中込 咲綾 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教 (60423894) ; 小西 博之 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教 (90448746) ; 前田 光代 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (40122080) ; 瀬尾 寿美子 (桐生 寿美子) 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (70311529) ; 濤川 一彦 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (50312468)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 64,000千円 (直接経費: 64,000千円); 2007年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円); 2006年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円); 2005年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円); 2004年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円); 2003年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
• キーワード: マウス / 運動ニューロン / 舌下神経 / 脳・神経 / ミクログリア / CCR5 / 神経損傷 / マクロファージ / シュワン細胞 / サイトカイン / アネキシン / ラッフリング / PAP / Reg / 神経再生 / Regファミリー / シュワン増殖 / 末梢神経

研究概要

グリア・ニューロン相互作用の変化を解析するために,各種神経損傷モデルを用いて,神経・グリア相互作用に関係するミクログリアの作用と各種分子の同定を行った。本年度は(1)ミクログリアの応答と神経細胞死の関連,(2)ミクログリアに発現するGPCRの神経機能維持に関する解析,を中心に行った。(1)マウス運動神経は軸索損傷により半数以上が緩やかな細胞死をする。この時のミクログリアの動態を電子顕微鏡で観察した所,ミクログリアの接着のない運動ニューロンが存在し,それらは細胞死に至ることが新たに明らかになった。このことは,軸索損傷後ミクログリアは運動ニューロンを取り囲み生存のための環境を作りだしている可能性を示唆していると考えられた。(2)約300の蛋白共役型受容体のプライマーと,神経損傷側と健常側の神経核から抽出したRNAを用い,神経再生過程で発現が上昇するGPCRのスクリーニングを行った。この結果得られた遺伝子のうち,CCR5に注目してCCR5のリガンドであるRantesの発現動態を解析した。この結果受容体はミクログリアにリガンドは損傷運動ニューロンで発現していることが明らかになった。また,CCR5ノックアウトマウスでは運動ニューロンの細胞死が加速した。このことから,軸索損傷後にミクログリアで発現するCCR5は損傷運動ニューロンとリガンドを介して運動ニューロンの生存にポジティブに作用していることが推測された。10年ほど前から使用していたPCR用のPCR Thermal Cyclerとデータ取り込みのための顕微鏡デジタルカメラがいずれも老朽化のため何れも本研究中に修理不能となり,研究の取りまとめに多大な影響をきたしたので,当初予定していなかったが,主な物品として急遽購入した。

研究成果

• [雑誌論文] Alteration of glial cell line-derived neurotrophic factor family receptor alpha-2 m RNA expression and its co-expression with neuronal nitric oxide synthase in pelvic ganglia following unilateral cavernous nerve injury (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisasue S, Kato R, Kobayashi K, Suetomi T, Kiyama H, Tsukamoto T
  • 雑誌名: Int J Urol 15(1) ページ: 82-86
  • NAID: 10020180181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suture of transected nerve suppresses expression of BH3-only protein Noxa in nerve-transected motor neurons of C57BL/6J mouse, (2007)
  • 著者名/発表者名: Gamo K, Kiryu-Seo S, Yoshikawa H, Kiyama H
  • 雑誌名: J Neurotrauma 24(5) ページ: 876-884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melanocortin receptor 4 is induced in nerve-injured motor and sensory neurons of mouse (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanabe K, Gamo K, Aoki S, Wada K, iyama H
  • 雑誌名: J Neurochem 101(4) ページ: 1145-1152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of peripherin as a novel Akt substrate in neurons (2007)
  • 著者名/発表者名: Konishi H, Namikawa K, Shikata K, Kobatake Y, Tachibana T, Kiyama H
  • 雑誌名: J Biol Chem 282(32) ページ: 23491-23499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pael Receptor Induces Death of Dopaminergic Neurons in the Substantia Nigra via Endoplasmic Reticulum Stress and Dopamine Toxicity,which is Enhanced under Condition of Parkin Inactivation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitao Y, Imai Y, Ozawa K, Kataoka A, Ikeda T, Soda M, Namikawa K, Kiyama H, Stern DM, Hori O, Wakamatsu K, Ito S, Itohara S, Takahashi R, Ogawa S
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 16(1) ページ: 50-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pancreatitis-associated protein-III (PAP-III) is a novel macrophage chemoattractant implicated in nerve regeneration (2006)
  • 著者名/発表者名: Namikawa K, Okamoto T, Suzuki A, Konishi H, Kiyama H
  • 雑誌名: J Neurosci 26(28) ページ: 7460-7467
• [雑誌論文] Unique anti-apoptotic activity of EAAC1 in injured motor neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiryu-Seo S, Gamo K, Tachibana T, Tanaka K, Kiyama H
  • 雑誌名: EMBO J 25(14) ページ: 3411-3421
• [雑誌論文] A newly modified SCG10 promoter and Cre/loxP-mediated gene amplification system achieve highly specific neuronal expression in animal brains (2006)
  • 著者名/発表者名: Namikawa K, Murakami K, Okamoto T, Okado H, Kiyama H
  • 雑誌名: Gene Therapy 13(16) ページ: 1244-1250
• [雑誌論文] GTP Hydrolysis by the Rho Family GTPase TC10 Promotes Exocytic Vesicle Fusion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawase K, Nakamura T, Takaya A, Aoki K, Namikawa K, Kiyama H, Inagaki S, Takemoto H, Saltiel AR, Matsuda M
  • 雑誌名: Dev Cell 11(3) ページ: 411-421
• [雑誌論文] Targeted gene therapy toward astrocytoma using a Cre/loxP-based adenovirus system (2006)
  • 著者名/発表者名: Maeda M, Namikawa K, Kobayashi I, Ohba N, Takahara Y, Kadono C, Tanaka A, Kiyama H
  • 雑誌名: Brain Res 1081 ページ: 34-43
• [雑誌論文] Related Articles, Links Identification and functional characterization of mouse TPO1 as a myelin membrane protein. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa N, Ayukawa K, Nishikawa K, Ohashi H, Ichihara N, Hikawa Y, Abe T, Kudo Y, Kiyama H, Wada K, Aoki S
  • 雑誌名: Brain Res 1070(1) ページ: 1-14
• [雑誌論文] Annexin III implicated in the microglial response to motor nerve injury. (2006)
  • 著者名/発表者名: Konishi H, Namikawa K, Kiyama H
  • 雑誌名: Glia in press
• [雑誌論文] Induced expression of Rab24 GTPase and LC3 in nerve-injured motor neurons. (2005)
  • 著者名/発表者名: Egami Y, Kiryu-Seo S, Yoshimura T, Kiyama H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 337 ページ: 1206-1213
• [雑誌論文] Age related alteration of neurturin receptor GFRa2 and nNOS in pelvic ganglia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hisasue S, Kato R, Suetomi T, Kato K, Suzuki K, Kobayashi K, Itoh N, Kiyama H, Tsukamoto T
  • 雑誌名: Neurobiol Aging in press
• [雑誌論文] Expression of Reg/PAP family members during motor nerve regeneration in rat. (2005)
  • 著者名/発表者名: Namikawa K, Fukushima M, Murakami K, Suzuki A, Takasawa S, Okamoto H, Kiyama H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 332 ページ: 126-134
• [雑誌論文] The p53-independent nuclear translocation of Cyclin G1 in degenerating neurons by ischemic and traumatic insults. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maeda M, Ampo K, Kiryu-Seo S, Konishi H, Ohba N, Kadono C, Kiyama H
  • 雑誌名: Exp Neurol 193(2) ページ: 350-360
• [雑誌論文] Noxa is a critical mediator of p53-dependent motor neuron death after nerve injury in adult mouse (2005)
  • 著者名/発表者名: Kiryu-Seo S, Hirayama T, Kato R, Kiyama H
  • 雑誌名: J Neurosci 25(6) ページ: 1442-1447
• [雑誌論文] 神経損傷時のグリア・ニューロン間インターラクションとその破綻 (2005)
  • 著者名/発表者名: 木山博資, 前田光代
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 23(2) ページ: 187-190
• [雑誌論文] Noxa is a critical mediator of p53-dependent motor neuron death after nerve injury in adult mouse. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kiryu-Seo S, Hirayama T, Kato R, Kiyama H.
  • 雑誌名: J Neurosci. 25(6) ページ: 1442-7
• [雑誌論文] Differential regulation of the regulatory subunits for phosphatidylinositol 3-kinase in response to motor nerve injury. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T, Namikawa K, Asano T, Takaoka K, Kiyama H.
  • 雑誌名: Mol Brain Res. 131(1-2) ページ: 119-25
• [雑誌論文] Expression of damage-induced neuronal endopeptidase (DINE) mRNA in peri-infarct cortical and thalamic neurons following middle cerebral artery occlusion. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohba N, Kiryu-Seo S, Maeda M, Muraoka M, Ishii M, Kiyama H.
  • 雑誌名: J Neurochem. 91(4) ページ: 956-64
• [雑誌論文] Critical role for DP5/Harakiri, a Bcl-2 homology domain 3-only Bcl-2 family member, in axotomy-induced neuronal cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imaizumi K, Benito A, Kiryu-Seo S, Gonzalez V, Inohara N, Lieberman AP, Kiyama H, Nunez G.
  • 雑誌名: J Neurosci. 24(15) ページ: 3721-5
• [学会発表] Glia-Neuron interaction in neuronal regeneration and degeneration (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiyama H
  • 学会等名: The APSN symposium "Glial activation and Function"
  • 発表場所: Dalian Medical University, Dalian, Rep. China
• [学会発表] 損傷神経細胞とミクログリアの微妙な関係-Kiss of microglia-Is it sweet or bitter? (2007)
  • 著者名/発表者名: 木山 博資
  • 学会等名: 第50回日本神経化学会・第30回神経科学会合同大会、シンポジウム「脳神経回路機能障害におけるミクログリアの多面性」
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
• [文献書誌] Maeda M, Kiyama H他: "Vesicular acetylcholine transporter can be a morphological marker for the reinnervation to muscle of regenerating motor axons"Neurosci Res. 48. 305-314 (2004)
• [文献書誌] Matsuzaki H, Kiyama H他: "Brain Derived Neurotrophic Factor Rescues Neuronal Death Induced by Methamphetamine"Biol Psychiat. 59. 52-60 (2004)
• [文献書誌] Suzuki Y, Kiyama H他: "Collapsin Response Mediator Protein-2 accelerates axon regeneration of nerve-injured motor neurons of rat"J Neurochem. 86. 1042-1050 (2003)
• [文献書誌] Nakagomi A, Kiyama H他: "Expression of the Activating transcription factor 3 prevents c-Jun N-terminal kinase-induced neuronal death by promoting hear shock protein 27 expression and Akt activation"J Neurosci. 23. 5187-5196 (2003)