微小管制御因子SCG10ファミリーの強制発現による視神経再生

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13558096
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福田 淳 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90028598)
• 研究分担者: 三好 智満 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70314309) ; 井上 徹 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (60263282) ; 澤井 元 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (20202103) ; 森 望 国立長寿医療研究センター, 分子遺伝学研究部, 部長(研究職) (00130394)
• キーワード: 網膜神経節細胞 / SCG10 / 軸索再生 / 微小管 / アデノウィルス / Bcl-2過剰発現マウス / アポトーシス / 海馬神経細胞

研究概要

成熟哺乳動物の中枢ニューロンの軸索は一度外傷あるいは疾病により障害を受けると再生させる事は極めて困難である。本研究課題では、損傷軸索の再生を分子生物学的に誘導するために、軸索切断した網膜神経節細胞のニューロンに軸索骨格を形成している微小管の制御蛋白を強制発現させることにより、切断軸索からの突起伸展が誘導出来るか否かを検討した。まず、発現させる制御蛋白として、微小管の構成蛋白であるチューブリンの重合をするSCG10を見いだした。SCG10は発達期のニューロンの突起伸長時に発現誘導がかかることがわかった。さらに、チューブリンの重合がSCG10のリン酸化によって制御されることを確認した。そこで、このSCG10を培養中枢神経細胞に遺伝子導入し、軸索突起伸展に対する効果を検討した。SCG10遺伝子を神経特異的に導入するためのベクターコンストラクトを開発し、培養した海馬ニューロンに適用したところ、導入群ではSCG10発現上昇が確認された。発現上昇の見られた群の神経突起長ならびに分枝数を解析したところ、導入群ではコントロール群と比較して神経突起長ならぴに分枝数の有意な低下が見られた。従って、SCG10単独では軸索伸展抑制効果があることが判った。

研究成果

• [文献書誌] Kanda H. et al.: "Electrophysiological Studies of the Feasibility of Suprachoroidal-Transretinal Stimulation for Artificial Vision in Normal and RCS Rats"Invest Ophthalmol Vis.Sci.. 45(2). 560-566 (2004)
• [文献書誌] Kurimoto T. et al.: "Apoptotic Death of Cells after Optic Nerve Transection in Adult Cats"J.Neurosci.. 23. 4023-4028 (2003)
• [文献書誌] Watanabe M. et al.: "intravitreal injections of neurotrophic factors and forskolin enhance survival and axonal regeneration of axotomized beta ganglion cells in cat retina"Neuroscience. 16. 733-742 (2003)
• [文献書誌] Nishimoto S. et al.: "Nuclear cataract caused bu a lack of DNA degradation in the mouse eyes lens"Nature. 424. 4071-1074 (2003)
• [文献書誌] Higashida H. et al.: "Subtype-specific coupling with ADP-ribosyl cyclase of metabotropic glutamate receptors in retina, cervical superior ganglion and NG108-15 cells"J.Neurochem.. 85. 1148-1158 (2003)
• [文献書誌] 澤井 元: "人工知覚システムによる視覚機能の再生:網膜・皮質埋植装置の現状と課題"脳21. 6(4). 420-426 (2003)
• [文献書誌] 福田 淳: "第6巻認知の科学と臨床"中山書店. 12 (2003)