コンドロイチン硫酸による成体脳におけるニューロン移動制御

• 研究課題/領域番号: 21K06395
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 澤田 雅人 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (20645288)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 生後脳のニューロン新生 / ニューロン移動 / 脳室下帯 / RMS / コンドロイチン硫酸

研究開始時の研究の概要

成体脳においても神経幹細胞が存在し、産生された未熟なニューロンは鎖状に連なって目的地まで移動する。本研究では、コンドロイチン硫酸による成体脳のニューロン移動の制御を明らかにする。まず、成体脳におけるコンドロイチン硫酸の発現および機能を解析することで、ニューロンの鎖状移動における役割を明らかにする。また、コンドロイチン硫酸の発現制御機構を解明する。本研究により、成体脳におけるニューロン移動のしくみを理解するだけでなく、反発性糖鎖を用いた全く新しい内在性の神経再生戦略を提供する。

研究成果の概要

成体脳においても神経幹細胞が存在し、産生された未熟なニューロンは鎖状に連なって目的地まで移動する。本研究では、細胞外マトリックス分子群による成体脳のニューロン移動の制御機構を解析することを目的とした。まず、成体脳における細胞外マトリックス分子群の発現および機能を解析し、ニューロン移動における役割を明らかにした。次に、細胞外マトリックス分子群の発現制御機構を解明した。さらに、細胞外マトリックス分子群の一つであるコンドロイチン硫酸受容体PTPsigmaの機能を明らかにした。本研究成果は、成体脳のニューロン移動の制御における細胞外マトリックス分子群の重要性を示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、生後の脳におけるニューロン移動制御の新しいしくみを明らかにしたものであり、神経科学分野の重要な知見となる。また、脳傷害が生じると、生後の神経幹細胞から産生された新生ニューロンは、傷害部へと移動して失われたニューロンを再生することから、本研究の成果はニューロン再生を促進する方法の開発に貢献する可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] バレンシア大学(スペイン)
• [国際共同研究] Burke Neurological Institute/New York University/University of Pennsylvania(米国)
• [国際共同研究] Friedrich Schiller University Jena(ドイツ)
• [国際共同研究] Univ Med and Pharm at Ho Chi Minh City(ベトナム)
• [国際共同研究] Pham Ngoc Thach Univ Med(ベトナム)
• [雑誌論文] Identification of the growth cone as a probe and driver of neuronal migration in the injured brain (2024)
  • 著者名/発表者名: Nakajima C、Sawada M、Umeda E、Takagi Y、Nakashima N、Kuboyama K、Kaneko N、Yamamoto S、Nakamura H、Shimada N、Nakamura K、Matsuno K、Uesugi S、Veprek NA、Kuellmer F、Nasufovic V、Uchiyama H、Nakada M、Otsuka Y、Ito Y、Herranz-Perez V、Garcia-Verdugo JM、Ohno N、Arndt H-D、Trauner D、Tabata Y、Igarashi M、Sawamoto K
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 15 号: 1 ページ: 1877-1877
  • DOI: 10.1038/s41467-024-45825-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PlexinD1 signaling controls domain-specific dendritic development in newborn neurons in the postnatal olfactory bulb (2023)
  • 著者名/発表者名: Sawada Masato、Hamaguchi Ayato、Mano Naomichi、Yoshida Yutaka、Uemura Akiyoshi、Sawamoto Kazunobu
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 17 ページ: 1143130-1143130
  • DOI: 10.3389/fnins.2023.1143130
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An Optochemical Oxygen Scavenger Enabling Spatiotemporal Control of Hypoxia (2023)
  • 著者名/発表者名: Ieda Naoya、Sawada Masato、Oguchi Runa、Itoh Masato、Hirakata Seina、Saitoh Daisuke、Nakao Akito、Kawaguchi Mitsuyasu、Sawamoto Kazunobu、Yoshihara Toshitada、Mori Yasuo、Nakagawa Hidehiko
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 62 号: 20
  • DOI: 10.1002/anie.202217585
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Habilitation Improves Mouse Gait Development Following Neonatal Brain Injury (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi Yoshiaki、Ito Akira、Otsuka Takanobu、Murakami Hideki、Sawada Masato、Sawamoto Kazunobu
  • 雑誌名: Progress in Rehabilitation Medicine 巻: 7 号: 0 ページ: n/a
  • DOI: 10.2490/prm.20220061
  • ISSN: 2432-1354
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 成体脳におけるニューロンの細胞死と再生 (2022)
  • 著者名/発表者名: 豊田貴一、澤田雅人、澤本和延
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 283 ページ: 23433-23438
• [雑誌論文] ミクログリアによる成体新生ニューロンのシナプス刈り込みはホスファチジルセリンに依存する (2022)
  • 著者名/発表者名: 榑松千紘、澤田雅人、澤本和延
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 78 ページ: 703-703
• [雑誌論文] Synaptic pruning of murine adult-born neurons by microglia depends on phosphatidylserine (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurematsu Chihiro、Sawada Masato、Ohmuraya Masaki、他
  • 雑誌名: Journal of Experimental Medicine 巻: 219 号: 4
  • DOI: 10.1084/jem.20202304
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 光応答性酸素スカベンジャーの開発と低酸素環境の光制御 (2023)
  • 著者名/発表者名: 家田直弥、澤田雅人、平形政菜、中尾章人、川口充康、澤本和延、吉原利忠、森泰生、中川秀彦
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] 光応答性酸素スカベンジャーの開発とTRPA1チャネルの光制御 (2023)
  • 著者名/発表者名: 家田直弥、澤田雅人、平形政菜、中尾章人、川口充康、澤本和延、吉原利忠、森泰生、中川秀彦
  • 学会等名: 日本酸化ストレス学会東海支部 第１１回学術集会
• [学会発表] 光操作技術を用いたニューロンの移動・形態制御機構の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: the 128th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists
  • 招待講演
• [学会発表] ミクログリアによるフォスファチジルセリン依存的な成体新生ニューロンのシナプス貪食 (2022)
  • 著者名/発表者名: 榑松千紘, 澤田雅人, 大村谷昌樹, 田中基樹, 久保山和哉, 荻野崇, 松本真実, 大石久史, 稲田浩之, 石戸友梨, 榊原悠紀菜, Huy Bang Nguyen, Truc Quynh Thai, 高坂新一, 大野伸彦, 山田麻紀, 浅井真人, 曽我部正博, 鍋倉淳一, 浅野謙一, 田中正人, 澤本和延
  • 学会等名: Neuro22
• [学会発表] Dendritic development of newborn neurons in the postnatal olfactory bulb is regulated by Sema3E-PlexinD1-RhoJ signaling (2022)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Hamaguchi A, Mano N, Uemura A, Sawamoto K.
  • 学会等名: Neuro2022
• [学会発表] 成体脳のニューロン新生における死細胞の貪食過程と意義 (2021)
  • 著者名/発表者名: 澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: 第64回日本神経化学会大会
  • 招待講演
• [備考] 澤本和延研究室ホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/