上皮組織損傷をスイッチとして稼働する神経依存性の新たな創傷治癒メカニズム

• 研究課題/領域番号: 18H02524
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分46010:神経科学一般関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 桐生 寿美子 (瀬尾寿美子) 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (70311529)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 組織修復 / 神経再生 / ペプチド / プロテアーゼ / 神経制御 / 創傷治癒 / 神経変性 / 神経損傷 / 免疫応答 / 組織再生 / 神経損傷応答性 / 損傷ニューロン

研究成果の概要

神経損傷応答遺伝子探索の中から発見した分子DINE (Damage-induced neuronal endopeptidase) は、中枢・末梢神経系の様々な神経損傷に応答し発現誘導されるユニークな特徴を持つ。皮膚などの上皮組織損傷はそこに豊富に分布する知覚神経を同時に障害する。組織損傷をスイッチとして傷ついた神経で発現誘導されるDINEは、ペプチド切断を介して周囲の損傷微小環境を神経制御し組織修復を促すことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経精神疾患や生活習慣病など多くの疾患研究から脳・神経と臓器とが密接に関係することが近年次第に明らかになりつつあるが、組織・臓器の修復がいかに神経によって制御されるのかそのメカニズムは不明である。神経損傷応答性を利用したDINEによる神経依存性創傷治癒機構は組織修復時に問題となる瘢痕形成を回避するための新たなメカニズムと考えられ、この分子を標的とした創薬や再生医療への発展が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Axonal injury alters the extracellular glial environment of the axon initial segment and allows substantial mitochondrial influx into axon initial segment (2021)
  • 著者名/発表者名: Tamada H, Kiryu-Seo S, Sawada S, Kiyama H
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 529 号: 16 ページ: 3621-3632
  • DOI: 10.1002/cne.25212
  • 査読あり
• [雑誌論文] TC10, a Rho family GTPase, is required for efficient axon regeneration in a neuron‐autonomous manner (2020)
  • 著者名/発表者名: Koinuma Shingo、Negishi Ryota、Nomura Riko、Sato Kazuki、Kojima Takuya、Segi‐Nishida Eri、Goitsuka Ryo、Iwakura Yoichiro、Wada Naoyuki、Koriyama Yoshiki、Kiryu‐Seo Sumiko、Kiyama Hiroshi、Nakamura Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: - 号: 4 ページ: 1196-1206
  • DOI: 10.1111/jnc.15235
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zonisamide ameliorates neuropathic pain partly by suppressing microglial activation in the spinal cord in a mouse model (2020)
  • 著者名/発表者名: Koshimizu Hiroyuki、Ohkawara Bisei、Nakashima Hiroaki、Ota Kyotaro、Kanbara Shunsuke、Inoue Taro、Tomita Hiroyuki、Sayo Akira、Kiryu-Seo Sumiko、Konishi Hiroyuki、Ito Mikako、Masuda Akio、Ishiguro Naoki、Imagama Shiro、Kiyama Hiroshi、Ohno Kinji
  • 雑誌名: Life Sciences 巻: 263 ページ: 118577-118577
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118577
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mitochondrial behavior during axon regeneration/degeneration in vivo, (2019)
  • 著者名/発表者名: Kiryu-Seo S, Kiyama H
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 139 ページ: 42-47
  • DOI: 10.1016/j.neures.2018.08.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Insights of a Neuronal Peptidase DINE/ECEL1: Nerve Development, Nerve Regeneration and Neurogenic Pathogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Kiryu-Seo Sumiko、Nagata Kenichi、Saido Takaomi C.、Kiyama Hiroshi
  • 雑誌名: Neurochemical Research 巻: － 号: 6 ページ: 1279-1288
  • DOI: 10.1007/s11064-018-2665-x
  • 査読あり
• [学会発表] Injured motor neurons lose polarity in a proteasome-dependent manner to increase the mitochondrial transport into regenerative axons (2021)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Kiryu-Seo, Reika Matsushita, Yoshitaka Tashiro, Ryosuke Takahashi, Takeshi Yoshimura, Yohei Iguchi, Masahisa Katsuno, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] Analysis of pain mechanism in an animal model for the fibromyalgia induced by repeated cold stress (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Wakatsuki, Masaya Yasui, Sumiko Kiryu-Seo, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 様々な神経損傷に応答するプロテアーゼDINEの損傷運動ニューロン軸索再生効果 (2021)
  • 著者名/発表者名: 長谷川将暉、桐生寿美子、永田健一、木山博資
  • 学会等名: 日本解剖学会第81回中部支部学術集会
• [学会発表] 神経損傷に応答した軸索起始部のダイナミクス (2021)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子、木山博資
  • 学会等名: 第64回日本神経化学会大会
• [学会発表] Injured motor neurons lose polarity in a proteasome dependent manner to increase the mitochondrial transport into regenerative axons (2021)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Kiryu-Seo, Reika Matsushita, Yoshitaka Tashiro, Ryosuke Takahash, Takeshi Yoshimura, Yohei Iguchi, Masahisa Katsuno, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: 第１２６回日本解剖学会総会・全国学術集会/ 第９８回日本生理学会大会合同大会
• [学会発表] Analysis of pain mechanism in an animal model for the fibromyalgia induced by repeated cold stress (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Wakatsuki, Masaya Yasui, Sumiko Kiryu-Seo, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: 第１２６回日本解剖学会総会・全国学術集会/ 第９８回日本生理学会大会合同大会
• [学会発表] The proteasome-mediated AIS plasticity contributes to the increased transport of mitochondria in damaged motor axon (2020)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Kiryu-Seo, Reika Matsushita, Yoshitaka Tashiro, Ryosuke Takahashi, Takeshi Yoshimura, Yohei Iguchi, Masahisa Katsuno, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: 第６３回日本神経化学会大会
• [学会発表] 損傷運動ニューロンの軸索再生・変性に関わるプロテアソーム依存性ストレス応答 (2020)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子、松下鈴佳、田代善崇、高橋良輔、吉村武、井口洋平、勝野雅央、木山博資
  • 学会等名: 第10回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム
• [学会発表] 組織損傷に応答して発現誘導するプロテアーゼDINEは神経依存性に組織修復を促す (2019)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子、松下鈴佳、島村徹平、高岡裕、木山博資
  • 学会等名: Neuro2019
• [学会発表] 神経再生プログラムにより賦活化されるプロテアーゼDINEの新たな可能性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子, 木山博資
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 損傷運動ニューロンにおいてプロテアソームが関わる新たな神経再生メカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子、松下鈴佳、田代善崇、高橋良輔、吉村武、木山博資
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Mitochondria in the regenerating and degenerating neurons after nerve injury (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Kiryu-Seo, Hiroshi Kiyama
  • 学会等名: Thr 8th Asia Pacific International Congress of Anatomists (APICA)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 神経損傷をスイッチとして働く分子DINEが関わる神経再生現象 (2018)
  • 著者名/発表者名: 桐生寿美子
  • 学会等名: 神経発達・再生研究会