神経温存再生をめざす研究の統合的推進

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13307001
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 木山 博資 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00192021)
• 研究分担者: 濤川 一彦 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50312468) ; 瀬尾 寿美子 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70311529)
• キーワード: 移植・再生医療 / 解剖学 / 再生医学 / 脳・神経 / 脳神経疾患 / 神経損傷

研究概要

1.神経損傷応答遺伝子DINEの発現制御:ラット舌下神経損傷モデルから得られた新たな遺伝子DINE (Damage Induced Neuronal Endopeptidase)は軸索損傷神経細胞に特異的に発現するが。その発現制御について検討した。DINE遺伝子のプロモーター領域の解析により、DINE遺伝子はLIFなどのpg130受容体から転写因子でもあるSTAT3へのシグナルで誘導されることが明らかになった。さらに、NGFを欠乏させることによっても発現誘導が見られることが明らかになった。ラットを用いてLIFを投与あるいはgp130の中和抗体投与、さらにNGF中和抗体投与などにより、in vivoにおいても同様の転写調節が存在することを明らかにした。
2.ラット舌下神経損傷モデルを用いた新たな遺伝子探索:ラット舌下神経損傷モデルにおいて、軸索損傷舌下神経核から得られたRNAを回収し、ディファレンシャルディスプレイ法を用いて、新規遺伝子であるAIGP (axotomy induced Golgi stress protein)を同定した(Aoki et al. J Neurosci,2002)。本遺伝子はゴルジ装置に存在する細胞死関連分子であり、軸索に損傷を受けた運動神経がゴルジストレスを受けていることを明らかにしたものである。また本遺伝子のファミリー分子も得られており、AIGP1〜3と命名した。本遺伝子を得るにあたり、ディファレンシャルディスプレイ法でプライマーに工夫を加え、膜蛋白を選択的に得る方法が開発された。
3.遺伝子導入による神経細胞死防御:アデノウイルスベクターを用いて、幼若な軸索損傷運動ニューロンにGDNF受容体を導入することでリガンドを投与せずとも細胞死を防御できることを証明した。また、CRMP-2遺伝子を成熟動物の舌下神経運動ニューロンに導入することで、軸索再生速度が速くなることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Kato R, Kiryu-Seo S, Kiyama H: "Damage induced neuronal endopeptidase (DINE/ECEL) expression is regulated by LIF and deprivation of NGF in rat sensory ganglia after nerve injury"J Neurosci. 22(21). 9410-9418 (2002)
• [文献書誌] Aoki S, Su QN, Hang L, Nishikawa K, Ayukawa K, Hara Y, Namikawa K, Kiryu-Seo, S, Kiyama H, Wada K: "Identification of a novel axotomy-induced glycosylated protein, AIGP1, possibly involved in cellular apoptosis triggered by ER-Golgi stress"J Neurosci. 22(24). 10751-10760 (2002)
• [文献書誌] Honma M, Namikawa K, Mansur K, Iwata T, Mori N, Iizuka H, Kiyama H: "Developmental alteration of nerve injury induced glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) receptor expression is crucial for the determination of injured motoneuron fate"J Neurochem. 82. 961-976 (2002)
• [文献書誌] Iwata T, Namikawa K, Honma M, Mori N, Yachiku S, Kiyama H: "Increased expression of mRNAs for microtubule disassembly molecules during nerve regeneration"Mol Brain Res. 102(1-2). 105-109 (2002)
• [文献書誌] Takamiya A, Takeda M, Yoshida A, Kiyama H: "Inflammation induces serine protease inhibitor 3 (SPI-3) expression in the rat pineal gland"Neuroscience. 113(2). 387-394 (2002)
• [文献書誌] Takeda M, Takamiya A, Yoshida A, Kiyama H: "Extracellular signal-regulated kinase activation predominantly in Muller cells of retina with endotoxin-induced uveitis"Invest Ophth Vis Sci. 43(4). 907-911 (2002)