光遺伝学的手法によるオリゴデンドロサイト分化の光制御

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K18337
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小野 健治 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (80329698)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 細胞分化 / オリゴデンドロサイト / 脱髄疾患 / オプトジェネティクス / グリア前駆細胞

研究実績の概要

本研究課題は、光遺伝学的手法によるグリア前駆細胞からオリゴデンドロサイトへの細胞分化制御メカニズムの解明と将来的な再生医療応用へと展開するための基盤を確立することが目的である。平成29年度は昨年度に引き続き、NG2グリア前駆細胞にChR2-EYFPを発現させたNG2-ChR2マウスを用いた脱髄モデルマウスの解析を行った。昨年度の成果として脱髄部位へChR2-EYFPを発現した細胞が集積するが、光刺激を行うとその細胞数が増大し、特にGalCを共発現した細胞数が増えることを明らかにしていた。この変化が脱髄の緩解に寄与していることが予測されるので、MRIを用いて同一個体における脳梁脱髄の経時的変化について検討を行った。LPC投与による脱髄を生じさせ光刺激を行わなかったマウスのT2強調画像では、脳梁部に沿って脱髄による信号増強（白色）が経時的に拡大していく様が観察された。一方、LPC投与後7日目から5日間光刺激を行ったマウスのT2強調画像については、7日目までは無刺激のものと同様に信号増強が見られたが、光刺激により信号強度が徐々に低下し14日目にはSaline投与群と同程度まで信号強度が低下した。髄鞘の密度を調べるためにルクソールファーストブルー（LFB）染色で14日目の脳切片を染色すると光刺激を行わなかった脳梁部分では脱髄によりLFBが抜け落ちた像が得られたが、光刺激を行った脳切片ではあまり見られず髄鞘が豊富に存在していることが確認できた。以上のことから、ChR2を遺伝子導入したグリア前駆細胞を光刺激することでオリゴデンドロサイトへの分化が誘導され、脱髄症状が緩解することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of Arc promoter-driven neuronal activity by magnetic resonance imaging. (2018)
  • 著者名/発表者名: Qi Wu, Kenji Ono, Hiromi Suzuki, Megumi Eguchi, Shun Yamaguchi, Makoto Sawada
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 666 ページ: 92-97
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2017.12.041.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inducible nitric oxide synthase during the late phase of sepsis is associated with hypothermia and immune cell migration. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yudai Takatani, Kenji Ono, Hiromi Suzuki, Masato Inaba, Makoto Sawada, Naoyuki Matsuda
  • 雑誌名: Lab Invest 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1038/s41374-018-0021-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular Lactate Dehydrogenase A Release From Damaged Neurons Drives Central Nervous System Angiogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Hsiaoyun Lin, Rieko Muramatsu, Noriko Maedera, Hiroto Tsunematsu, Machika Hamaguchi, Yoshihisa Koyama, Mariko Kuroda, Kenji Ono, Makoto Sawada, Toshihide Yamashita
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 27 ページ: 71-85
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2017.10.033
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LC-MS/MS imaging with thermal film-based laser microdissection (2018)
  • 著者名/発表者名: Michiko Oya, Hiromi Suzuki, Andrea Roxanne J. Anas, Koichi Oishi, Kenji Ono, Shun Yamaguchi, Megumi Eguchi, Makoto Sawada
  • 雑誌名: Anal Bioanal Chem 巻: 410 ページ: 491-499
  • DOI: 10.1007/s00216-017-0739-2.
  • 査読あり
• [学会発表] 光感受性イオンチャネルChRGRを介したミクログリアの機能調節 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野健治, 鈴木弘美, 今野 歩, 石塚 徹, 平井宏和, 八尾 寛, 澤田 誠
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] 光感受性陽イオンチャネルChR2を介したNG2陽性グリア前駆細胞のオリゴデンドロサイトへの分化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野健治, 川嶋裕人, 鈴木弘美, 澤田 誠
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] MALDI MSイメージングでの生体高分子の検出やLC-MS/MS分析でも質量イメージングを可能にする技術の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木弘美, Anas Andrea, 大矢倫子, 小野健治, 大石幸一, 澤田 誠
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] LC-MS Imagingによる脳内での薬物動態と神経伝達物質変化の同時解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大矢倫子, 鈴木弘美, 大石幸一, 小野健治, 澤田 誠
  • 学会等名: 第65回質量分析総合討論会
• [学会発表] LC-MS Imagingによる脳内での薬物動態と神経伝達物質変化の同時解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大矢倫子, 鈴木弘美, 大石幸一, 小野健治, 澤田 誠
  • 学会等名: 第2回医薬系3部局交流シンポジウム 環境医学研究所・群馬大学生体調節研究所合同シンポジウム
• [備考] 教員プロフィール
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002655_ja.html