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2004 年度 実績報告書

嗅覚神経系の髄鞘形成グリア細胞がもつ神経再生促進機能の分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14658252
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

古川 昭栄  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90159129)

研究分担者 野元 裕  岐阜薬科大学, 薬学部, 助教授 (80164747)
福光 秀文  岐阜薬科大学, 薬学部, 助手 (00308280)
キーワード髄鞘形成グリア細胞 / 嗅神経 / 軸索再生 / 中枢神経 / DNAマイクロアレイ解析 / マトリックスメタロプロテイナーゼ
研究概要

末梢神経に比べ中枢神経の軸索再生は困難である。しかし嗅覚ニューロンは日常的に死滅と新生を繰り返し、新生ニューロンからは新しい軸索が嗅脳に伸びてシナプスを形成する。この特殊な軸索再生能は髄鞘を形成するユニークなグリア細胞(olfactory ensheathing glia : OEG)が担っており、損傷後の脊髄に移植すると著明な軸索再生促進効果を示すことから医学的応用が強く期待されている。本研究はOEGのどのような性質(分子あるいは機能)がこの能力と関わっているのかを解明することにある。これまでにDNAマイクロアレイ解析でOEGに特異的な分子を見つけようとしたが純粋なOEGを十分量確保することは困難であった。そこで嗅脳組織のなかのOEGの分布密度の高い部位(Or)と低い部位(ニューロンの多い部位、Nr)を分離して採取し、両者の間でDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、マトリックスメタロプロテイナーゼ14(MMP14)とMMPの組織内阻害物質3(Timp3)の発現がOrで高くNrで低いことを見出した。培養OEGでもこれらの遺伝子は高い発現レベルで発現していた。そこで他のMMPも含めて純粋なOEGでの発現を調べたところMMP10がOEGにほぼ特異的に発現していることが判明した。MMPは28種類ものファミリー分子からなる細胞外エンドペプチダーゼ群であり、細胞移動や軸索伸長およびシナプス可塑性にも関与すると考えられている。そこで我々は、MMPとその阻害物質であるTimpの発現制御によってOEGの軸索ガイド能が調節されているのではないかという考えに到達した。
今後はMMPやTimp発現遺伝子やその発現阻害遺伝子をOEGのほかシュワン細胞やアストロサイトなどに導入し軸索ガイド能力への効果を調べることによりこの仮説を証明するべく努力する所存である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004 2003

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Involvement of glial cell line-derived neurotrophic factor in activation processes of rodent macrophages.2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Research 79

      ページ: 476-487

  • [雑誌論文] Inflammation-induced GDNF improves locomotor function after spinal cord injury.2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto et al.
    • 雑誌名

      Neuroreport 16

      ページ: 99-102

  • [雑誌論文] Axonal regrowth downregulates the synthesis of glial cell line-derived neurotrophic factor in the lesioned rat sciatic nerve.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 364

      ページ: 11-15

  • [雑誌論文] cAMP/protein Kinase A signal attentuates Ca^<2+>-induced fibroblast growth factor-1 synthesis in rat cortical neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Kinukawa et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Research 77

      ページ: 487-497

  • [雑誌論文] Hydrophobic dipeptide, Leu-Ile, protects against neuronal death by inducing BDNF and GDNF synthesis.2004

    • 著者名/発表者名
      Nitta et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Research 78

      ページ: 250-258

  • [雑誌論文] Neurotrophins facilitate neuronal differentiation of cultured neural stem cells via induction of mRNA expression of basic helix-loop-helix transcription factors Mash1 and Math1.2003

    • 著者名/発表者名
      Ito et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Research 71

      ページ: 648-658

  • [図書] 細胞の増殖と成長因子.増殖因子の取扱い(5) 神経細胞に対する神経成長因子(NGF)の作用.(井出利憲編集)2004

    • 著者名/発表者名
      中島光業, 古川昭栄
    • 総ページ数
      247-257
    • 出版者
      廣川書店

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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