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本研究の目的は、アポトーシス抵抗性神経幹細胞による神経機能再生を念頭に置き、Apaf1欠損神経上皮細胞の分化を解析することである。ニューロンの分化過程における細胞死の制御機構を解析する目的でApaf1、Bcl-xl両分子を欠損するマウスを作成した。両遺伝子欠損胎仔においては、Apaf1単独欠損マウスと同様に脳の変形やアポトーシスの低下が見られ、分化過程における神経幹細胞のアポトーシスはBcl-xlには影響を受けずApaf1により制御されていることが明らかにされた。
一方、我々は神経幹細胞を含む胎生期マウス未分化神経上皮細胞の培養系において、BMP2がLIFと相乗的に作用してアストロサイトへの分化を促進することを示してきたが、本研究ではBMP2が単独で神経上皮細胞の分化をアストロサイトへと運命付けることを明らかにした。すなわち、BMP2は抑制性HLH因子の発現を誘導し、ニューロン分化に促進的に働くbHLH転写因子の機能を阻害することによって神経上皮細胞のニューロンへの分化を抑制することを示した。
損傷脊髄などでは内在性あるいは移植された外来性神経幹細胞の分化は、グリア系細胞へと誘導されることが示されており神経機能再生における大きな問題点となっている。さらに、移植された神経幹細胞生着率が低いことも問題点となっている。Apaf1欠損胎仔より得た神経幹細胞は、さまざまなアポトーシス誘導刺激に対して細胞死抵抗性を示した。しかしながら、遺伝子欠損胎仔において神経の分化は正常に生じることが確認されている。今回得られた結果は、アポトーシス耐性の細胞を用いて生着率を高め、さらにニューロン分化抑制性因子のシグナルを阻害する因子を用いて、神経幹細胞の分化のバランスをニューロン側へと傾けることによって損傷したニューロンの再生を図るという新規治療法開発へとつながる可能性をもつと考えられる。
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