研究課題
基盤研究(C)
本研究は、中枢神経損傷後における脊髄介在ニューロンの神経可塑性変化に伴う神経ネットワーク再編が機能回復に及ぼす影響について、ウイルスベクター技術と解剖学・生理学・行動学的解析を用いて明らかにし、その分子メカニズムを解明することを目的とする。そして中枢神経損傷後の運動機能回復の神経基盤の確立につなげるととともに新たな治療法の開発に繋げたい。
本研究では、ウイルスベクターを利用した神経ネットワーク解析や解剖学・生理学・行動学的解析を駆使して、中枢神経損傷後の脊髄介在ニューロン(脊髄INs)の神経可塑性変化による機能回復機構を明らかにする。具体的には、脊髄損傷後に脊髄INsが新たに障害に神経軸索を伸長・分岐させ運動機能の回復に直接寄与するか否かを確かめ、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度においては、はじめに胸髄に位置しかつ腰髄に神経軸索を投射している神経細胞集団を特定し解剖学的な知見を詳細に得ることから始めた。脊髄介在ニューロンは遺伝子発現の違いによりいくつかのタイプに分けられ、それぞれ異なる機能を有していることが知られている。しかし、同タイプにおいても神経軸索の投射パターンが異なるため、遺伝子組換えマウスおよびウイルスベクターおよび神経トレーサーを駆使して興奮性および抑制性にカテゴライズして研究を進めることとした。その結果、胸髄に位置しかつ腰髄に神経軸索を投射するタイプには興奮性および抑制性の両者が含まれており興奮性脊髄INsの割合が抑制性に比べてやや多いという結果が得られた。また、神経回路形成を解剖学的に解析した結果、両タイプともに腰髄の脊髄INsおよび運動ニューロンの両者と結合していることが明らかとなった。しかし、同側および対側腰髄への神経投射パターンにおいては、両者に顕著な違いが観察された。これは、両タイプが後肢の動作制御機構に対して異なる作用を有している可能性を示唆する結果である。
2: おおむね順調に進展している
現在まで、胸髄に位置し下行性に神経軸索を投射している脊髄INsのタイプを遺伝学的に分類しその投射パターンおよび分布を解剖学的に明らかにすることができた。さらに投射先となるターゲットの領域も明らかにすることができた。
これまで、胸髄に位置しかつ腰髄に神経軸索を投射している脊髄INsには興奮性および抑制性の両者が含まれていることが明らかとなった。それゆえ、今後は興奮性および抑制性の違いに着目してその機能的な役割を明らかにしていく予定である。
すべて 2023 2022 その他
すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 備考 (1件)
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