| 研究課題/領域番号 |
21K06394
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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46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
高山 千利 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60197217)
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| 研究分担者 |
清水 千草 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70435072)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | GABA / グリシン / 神経損傷 / 神経再生 / KCC2 / ミクログリア / 脛骨神経 / 電子顕微鏡 / γアミノ酪酸（GABA） / K+, Cl- 共輸送体2（KCC2) / 末梢神経再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
１．神経損傷後、GABA/グリシンの興奮性応答を介して再生が促進する分子メカニズム(カスケード)を明らかにする。GABA/グリシンの興奮性/抑制性を決定するカギとなる分子がKCC2である。そのKCC2の活性を調節するメカニズムと、KCC2の変化によって変化する分子を明らかにすることで、カスケードの全容を解明する予定である。
２．１で開発されたカスケードを元にして、神経再生を促進する方法を探索する。動物への介入実験を行い、このカスケードを活用した再生治療の開発を行う予定である。
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| 研究実績の概要 |
GABAとグリシンは、成熟動物の主要な抑制性神経伝達物質である。両者は幼若期に興奮性応答を示す事から、形態形成に関与すると考えられてきた（Shimizu et al. 2022）が、ノックアウトマウスの解析から、現在は否定的である。我々は、神経損傷後の運動神経軸索の再生期にもGABA/グリシンが興奮性応答を示すことを見出し（Tatetsu et al. 2012, Kim et al. 2018）、ミクログリアの活性化⇒KCC2発現の減少⇒軸索再生のシグナルとつながる経路があるとの仮説（Yafuso et al. 2022）を立てて研究を進行してきた。2023年度は、GABA/グリシンを抑制性に導く輸送体(KCC2)を半減させたKCC2ノックアウトマウスのヘテロ接合体と野生型を比較して、運動神経切断・縫合後の運動機能の変化などを解析し、以下の事を明らかにした。ヘテロ接合体マウスでは、①運動機能障害程度が軽度である、②軸索の変性は早く進行する、③術後7日目で、軸索が長く再生している、④術後21日目以降、有意に有髄軸索の密度が高い、⑤変性ニューロンのマーカーであるガラニン陽性細胞が少ない、⑥運動ニューロンの機能マーカーであるアセチルコリン合成酵素の発現量が高い、ことが明らかになった。これらの事から、KCC2の発現低下、GABA/グリシンの興奮性が軸索の変性・再生・有髄化を促進させ、その結果として運動機能の回復に有効であることが証明された。この結果をもとに論文を作成し、学術誌に投稿し、現在Revise中である。
加えて、KCC2低下と関連した遺伝子の探索のためにｍRNA解析を始めた。変動する分子は多数見つかったが、軸索再生に直接寄与する分子の特定には至らなかった。
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