ショウジョウバエ変性空胞形成・修復へのグリア細胞の関与と分子基盤

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K06718
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 加藤 健太郎 杏林大学, 医学部, 講師 (30733068)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: グリア細胞 / 変性空胞 / 神経損傷

研究実績の概要

変性空胞は損傷を受けた中枢神経系に見られる病態の一つであり、その形成と修復には不明な点が多い。本研究はショウジョウバエをモデルとして、変性空胞の形成と修復をグリア細胞に着眼し細胞レベルで解析するとともに、背景にある分子基盤の解明を目的としている。
本年度は、これまでの解析により明らかになったサブタイプ1のグリア細胞に着目して機能解析を行なった。これに先立って、神経系にレポーター遺伝子を発現させると同時にサブタイプ1のグリア細胞に時期特異的にレポーター遺伝子を含む遺伝子発現を誘導できる系統を準備した。これにより、効率的にさまざまな種類の遺伝子の関与をスクリーニングできるようになった。以上のセットアップを用いて同グリア サブタイプの細胞で時期特異的に特定遺伝子の機能阻害・機能亢進・発現阻害を行い、特定の細胞機能を阻害することでそれらの変性空胞の形成と修復への関わりをタイムラプス ライブイメージングにて詳細に解析した。これにより、損傷応答の過程に観察されていた貪食等は空胞形成には直接には関与していないことを明らかにできた。また、変性空胞の形成におけるグリア細胞の形態変化には、損傷直後の形態変化と、空胞形成と修復過程の形態変化の二過程あることを明らかにし、それぞれの過程に関与する因子を同定した。一方の形態変化を抑制しても、他方の形態変化には影響が見られないことから、独立的に制御されている過程であると考えられる。現在、これらの過程の役割をより詳細に理解するために、特定の神経線維に着目した解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度は正立共焦点顕微鏡を用いたタイムラプス ライブイメージング実験系のセットアップに時間がかかり進捗が遅れた。本年度ではこれによる遅れを取り戻した上で、計画していたさまざまな細胞機能を阻害する実験を概ね実行することできた。一部の実験を残しているが、一方でグリア細胞の損傷時の応答を新たにさらに細分化することができた。これに伴って一部計画を変更して機能解析を進め、各過程に関与する因子を同定できた。

今後の研究の推進方策

現在までの解析によってグリア細胞の応答に関与する因子を同定している。グリア応答の役割をより詳細に理解するために、中枢神経系全体の構造ばかりではなく、特定の神経線維に着目して解析を進める。また実験計画に従ってグリア細胞の発現解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

今後に計画している発現解析について、より新しい確実な手法を取り入れること考えている。これには申請時より費用がかかることから、旅費や一部の消耗品費の使用を控えた。

次年度使用額の使用計画

次年度に計画している発現解析に使用する。また、グリア応答の役割の神経線維への影響を検証する実験のための消耗品を購入する。