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間葉系幹細胞の一過性notch発現制御による神経細胞分化誘導の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19659056
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関東北大学

研究代表者

永富 良一  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (20208028)

研究分担者 坪川 宏  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30227467)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード神経細胞 / 間葉系幹細胞 / Notch / パッチクランプ / Naチャネル / Caチャネル / NMDA受容体 / パルス電気刺激 / siRNA / MAP2 / Tuj1 / 電気刺激
研究概要

多能性分化能を有する間葉系幹細胞のNotch発現をsiRNAで抑制することにより神経細胞様の形態を持ち、神経細胞特異的マーカーが陽性な細胞に分化誘導できることを確認した。しかしパッチクランプ法を用いて細胞膜電位の測定および活動電位の誘導を講みたが活動電位は誘導できなかった。電位非依存性Naチャネルの発現はNatch抑制により強く誘導されたが、電位依存性チャネルの誘導は得られなかった。ピストン脱メチル化酵素あるいはDNAメチル化酵素の阻害はそれぞれ電位依存性NaチャネルmRNAの発現につながったが、Natch抑制を行うと発現が減弱した。そこで間葉系幹細胞にパルス電気刺激を行った結果、Natch抑制条件下においてもヒストン脱メチル化酵素、DNAメチル化酵素阻害による電位依存性Naチャネルの一部の発現が維持されることがわかった。しかし活動電位を得ることには至っていない。mRNAの発現は得られても活動電位を得るのに十分なタンパク発現が得られていない可能性が考えられた。Ca流入を制御する神経組織に特異的な受容体としてNMDA受容体があげられるが、興味深いことに間葉系幹細胞にパルス電気刺激を行うだけでNMDA受容体mRNAの発現が誘導されること、さらにNMDA刺激を行うことにより細胞内Ca濃度が上昇することがわかった(Okutsu, S et al Tohoku J Exp Med. 2008)。したがって間葉系幹細胞の機能的な神経細胞への分化誘導は一過性のNatch抑制に加えてepigeneticな制御および興奮性刺激を行うことにより未だ不完全ではあるが、実現できる可能性があることが明らかになった。上述した進行状況の中でin vivoの脊髄損傷マウスにおける再生実験に取りかかることはできなかった。現在機能的な電位依存性チャネルを誘導する条件を検討中である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Electric Pulse Stimulation Induces NMDA Glutamate Receptor mRNA in NIH3T3 Mouse Fibroblasts2008

    • 著者名/発表者名
      Okutsu S
    • 雑誌名

      Tohoku J.Exp.Med.

      巻: 215 ページ: 181-187

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric pulse stimulation induces Ca2+ influx into NIH3T3 fibroblasts through L-type calcium channel and promotes expression of NMDA receptor mRNA2008

    • 著者名/発表者名
      Saeko Okutsu, Hiroyasu Hatake yama, Makoto Kanzaki, Hiroshi Tubokawa, Ryoichi Nagatomi
    • 雑誌名

      Tohoku Journal of Experimental Medicine 215(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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