ニューロン-グリア相互作用に関与する機能分子の探索

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15082209
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 池中 一裕 生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (00144527)
• 研究分担者: 小野 勝彦 生理学研究所, 分子生理研究系, 助教授 (30152523) ; 等 誠司 生理学研究所, 分子生理研究系, 助教授 (70300895)
• キーワード: アストロサイト / 多様性 / 転写因子 / アレキサンダー病 / 凝集体形成

研究概要

アストロサイトの多様性を、機能発現の多様性の点から検討しうるモデルマウスを作出することを試みた。アストロサイトの機能調節には、アストロサイト特異的疾患アレキサンダー病の原因遺伝子である変異glial fibrillary acidic protein(GFAP)を用いた。Cre-loxPシステムを用いたトランスジェニックマウスを作出することで、Cre組み換え酵素発現前にはEGFPを、Cre組み換え酵素発現後には変異GFAPを発現するようにデザインした。
作出したトランスジェニックマウス10系統においてEGFPの発現を組織化学的に検討した結果、全てのトランスジェニックマウス系統で、EGFPの発現はアストロサイト特異的であった。使用したトランスジーンが期待通りに発現していることがわかった。
アレキサンダー病では変異GFAPがアストロサイトに発現することによって、GFAPの凝集体が形成される。本年度では、脳領域ごとのアストロサイトの機能的多様性を検討する前に、まず変異GFAPの発現によってGFAPの凝集体が再現できるか検討した。作出したトランスジェニックマウスとCAG-nlsCreERマウスと交配を繰り返し、トランスジーンを3コピー有するマウスを得た。このマウスでは、GFAP mRNAの発現の高い部位である海馬、白質、嗅球、グリア境界膜でGFAP凝集体が観察された。またGFAP凝集体はユビキチン陽性、small heat shock蛋白であるHSP25およびalpha Bクリスタリン陽性であり、ヒトアレキサンダー病の病理所見を再現しているものと考えられた。
以上の結果から作出したトランスジェニックマウスとCreマウスを交配させるとアレキサンダー病を再現できることがわかり、このモデルマウスの表現型解析からCre発現領域におけるアストロサイトの機能を類推できることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Improved preservation of X-gal reaction product for electron microscopy using hydroxypropyl methacrylate. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masahira, N., Ding, L., Takebayashi, H., Shimizu, K., Ikenaka, K., Ono, K.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 374 ページ: 17-20
• [雑誌論文] Isolation of cystatin C via Functional Cloning of astrocyte Differentiation Factors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kumada, T., Hasegawa, A., Iwasaki, Y., Baba, H., Ikenaka, K.
  • 雑誌名: Dev.Neurosci. 26 ページ: 68-76
• [雑誌論文] Sulfatide is a negative regulator of oligodendrocyte differentiation : development in sulfatide-null mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hirahara, Y., Bansal, R., Honke, K., Wada, Y.
  • 雑誌名: Glia 45 ページ: 269-277
• [雑誌論文] Tetraspanin protein CD9 is a novel paranodal component regulating paranodal junctional formation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, T., Ding, L., Ikenaka, K., Inoue, Y., Miyado, K., Mekada, E., Baba, H.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 24(1) ページ: 96-102
• [雑誌論文] Ranvier絞輪とイオンチャンネル (2004)
  • 著者名/発表者名: 田中久貴, 池中一裕
  • 雑誌名: CLINICAL NEUROSCIENCE Vol.22,No.7 ページ: 770-772
• [雑誌論文] Changes in N-Linked Sugar Chain Patterns Induced by Moderate-to-High Expression of the Galactosyltransferase I Gene in a Brain-derived Cell Line, CG4.
  • 著者名/発表者名: Menon K.N., Ikeda T., Fujimoto I., Narimatsu H., Nakakita S., Hase S., Ikenaka K.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res.