| 研究課題/領域番号 |
20K05725
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
杉谷 加代 金沢大学, 保健学系, 准教授 (20162258)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | zebrafish / optic nerve regeneration / retina / transglutaminase 2 / heat shock factor 1 / Yamanaka factors / reprgramming / antiapoptosis / Transglutaminase２ / HSF1 / Klf4 / Sox2 / Heat shock factor 1 / sox2 / klf4 / oct4 / optic nerve injury / Yamanaka factor / FXIII-A / Oct3/4 / HSF-1 / regeneration |
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| 研究開始時の研究の概要 |
魚類では中枢神経の優れた再生・治癒能力が認められる。そのため中枢神経の一つである視神経を切断し損傷させても、中枢神経軸索の再伸長が見られ視神経は完全に再生し視覚機能は回復する。本研究ではゼブラフィッシュの視神経損傷モデルを用い、その視神経再生過程において網膜で発現が増加する再生関連分子に着目した結果、最も早い発現増加が認められたのはHeat shock factor 1 (HSF-1)であった。本申請では、視神経損傷後のごく初期の段階に見られるHSF-1発現が、再生・修復のカスケード反応にどのような役割を果たすのかについて解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では再生・機能回復が可能なゼブラフィッシュ視神経をクラッシュし，その後24時間以内の急性期に発現が見られる分子の変化を中心に研究を行った。その結果，タンパク架橋酵素であるTransglutaminase2が損傷後30分をピークとした一過性の増加が見られ、この発現はHeat shock factor 1 (HSF1)の発現誘導に深く関与していた。さらにHSF1は山中因子として知られる3つの転写因子(Klf4, Oct4, Sox2)の発現にも寄与していることが分かった。これらの分子の発現は，損傷後の神経細胞のアポトーシスを回避すると共にリプログラミングにも深く関与していることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
魚類の網膜-視神経-視蓋からなる視覚系は，中枢神経軸索再生のモデルとしてよく研究されており基礎的データの蓄積が大きい。本研究により神経軸索の再生あるいは創傷治癒のスイッチを握るかもしれない分子の活性化機構が明らかとなれば，中枢神経組織の損傷直後に発現誘導される急性相反応物質の生理学的意義の解明に繋がると考えられる。また，この実験系では山中ファクターの誘導が視神経クラッシュによって自然な治癒過程として網膜で起こるため、本研究が進展すれば，ヒトの脊髄損傷など中枢神経軸索損傷に対し治療効果のある分子が発見されるきっかけを掴める可能性がある。
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