トランスジェニックマウスを用いたマイクログリアによる脳損傷修復システムの解明

• 研究課題/領域番号: 17659448
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 田中 潤也 愛媛大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70217040)
• 研究分担者: 今井 嘉紀 愛媛大学, 大学院医学系研究科, 助教授 (20270689) ; 高橋 寿明 愛媛大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20363228) ; 鈴木 俊二 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教授 (60372728)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: BINCs / Ibal / NG2プロテオグリカン / 脳梗塞 / 幹細胞 / マクロファージ / 骨髄 / アストログリオーシス / マイクログリア / HSV-tk / 損傷修復 / 脳虚血 / 脳損傷 / Cre / トランスジェニックマウス

研究概要

[1]レジデントマクログリアと顆粒球(好中球)の脳梗塞巣における動態
ラット中大脳動脈閉塞モデルで、虚血再灌流後急性期のレジデントマイクログリアの反応を見たところ、24時間後までに大多数が細胞死を来すことを明らかにした。急性期に梗塞巣核心部に集積し、OX42やレクチンなど古典的なマイクログリアマーカーを発現する細胞は殆どが好中球であった。
[2] Brain Ibal^+/NG2^+ Cells(BINCs)の脳梗塞における役割の解明
虚血再灌流48時間後の脳梗塞巣核心部でのBrdU取り込み細胞の約80%がIbal陽性細胞であったことから、48時間後の5FU-回投与により、BINCs細胞死を誘導したところ、脳梗塞巣の著しい拡大が見られた。BrdU標識により運命追究を行った結果、グリオーシスを形成するアストロサイトや、ダブルコルチン陽性の未分化神経細胞に分化転換している可能性がある。
[3]遺伝子改変動物の作成
Ibalプロモーター-HSVチロシンキナーゼ遺伝子導入マウスについては、マイクログリア中にチロシンキナーゼの発現を確認した。また、Cre recombinaseをIbalプロモーター下で発現させる系は、Ibalプロモーターの活性が低く、引き続き動物の作成を続ける必要がある。BINCsやNG2グリアの分化転換を追いかけるために、NG2プロモーター-Cre recombinase遺伝子導入ラットを作成中である。
[4]リンパ球系マクロファージの虚血巣における存在
CD5やCD200等、リンパ球系マーカー陽性細胞が、梗塞巣核心部に集積することを明らかにした。これらは、Ibalを発現し、リンパ球系マクロファージの可能性が高い。これらの細胞はNG2陰性である。CD200陽性細胞はCD200受容体(CD200R)を発現するマイクログリアなど骨髄系細胞の機能をコントロールしている可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of CD200 by macrophage-like cells in ischemic core of rat brain after transient middle cerebral artery occlusion (2007)
  • 著者名/発表者名: H Matsumoto, Y Kumon, H Watanabe, T Ohnishi, H Takahashi, Y Imai, J Tanaka
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (In press)
• [雑誌論文] Expression of heparanase in nestin-positive reactive astrocytes in ischemic lesions of rat brain after transient middle cerebral artery occlusion (2007)
  • 著者名/発表者名: H Takahashi, H Matsumoto, Y Kumon, T Ohnishi, C Freeman, Y Imai, J Tanaka
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (In press)
• [雑誌論文] Antibodies to CD11b, CD68, and lectin label neutrophils rather than microglia in traumatic and ischemic brain lesions (2007)
  • 著者名/発表者名: H Matsumoto, Y Kumon, H Watanabe, T Ohnishi, M Shudou, C Ii, H Takahashi, Y Imai, J Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 85 ページ: 994-1029
• [雑誌論文] Mapping a nucleolar targeting sequence of an RNA binding nucleolar protein, Nop25 (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, T., Suzuki, S., Kanno, M., Sugiyama, H., Takahashi, H., Tanaka.J.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 312 ページ: 1703-1712
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of Nop25, a novel nucleolar RNA binding protein, highly conserved in vertebrate species (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S., Kanno, M., Fujiwara, T., Sugiyama, H., Yokoyama, A., Takahashi, H., Tanaka, J.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 312 ページ: 1031-1041
• [雑誌論文] Overexpression of SOCS3 inhibits astrogliogenesis and promotes maintenance of neural stem cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Cao, F., Hata, R., Zhu, P., Ma, Y.-J., Tanaka, J., Hanakawa, Y., Hashimoto, K., Niinobe M, Yoshikawa K, Sakanaka, M.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 98 ページ: 459-470
• [雑誌論文] NG2 proteoglycan-expressing microglia as multipotent neural progenitors in normal and pathologic brains (2006)
  • 著者名/発表者名: A Yokoyma, A Sakamoto, K Kameda, Y Imai, J Tanaka
  • 雑誌名: Glia 53 ページ: 754-768
• [雑誌論文] Prevention of ischemic neuronal death by intravenous infusion of a ginseng saponin, ginsenoside Rb1, that upregulates Bcl-xL expression (2006)
  • 著者名/発表者名: B Zhang, R Hata, P Zhu, K Sato, T-C Wen, L Yang, H Fujita, N Mitsuda, J Tanaka, K Samukawa, N Maeda, M Sakanaka
  • 雑誌名: Journal of Cerebral Blood Flow ＆ Metabolism 26 ページ: 708-721
• [雑誌論文] NG2 proteoglycan-expressing microglia as multipotent neural progenitors in normal and pathologic brains (2006)
  • 著者名/発表者名: Yokoyma A, Sakamoto A, Kameda K, Imai Y, Tanaka J
  • 雑誌名: Glia (in press)
• [雑誌論文] Prevention of ischemic neuronal death by intravenous infusion of a ginseng saponin, ginsenoside Rb1, that upregulates Bcl-xL expression (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhang B, Hata R, Zhu P, Sato K, Wen TC, Yang L, Fujita H, Mitsuda N, Tanaka J, Samukawa K, Maeda N, Sakanaka M
  • 雑誌名: Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (in press)
• [雑誌論文] Protein 4.1G localizes in rodent microglia (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohno N, Terada N, Tanaka J, Yokoyama A, Yamakawa H, Fujii Y,. Baba T, Ohara O, Ohno S
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 124 ページ: 477-486
• [雑誌論文] Suppression of Stat3 promotes neurogenesis in cultured neural stem cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Gu F, Hata R, Ma YJ, Tanaka J, Mitsuda N, Kumon Y, Hanakawa Y, Hashimoto K, Nakajima K, Sakanaka M
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 81 ページ: 163-171