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2022 年度 実績報告書

低酸素・低グルコース下における末梢神経軸索内ミトコンドリアの動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K10678
研究機関札幌医科大学

研究代表者

菊池 真  札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20404585)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード末梢神経 / 軸索 / ミトコンドリア / 低酸素-低グルコース
研究実績の概要

虚血による神経軸索の変性を細胞内小器官の動態から観察しようと試みた。方法は疑似虚血環境として低酸素-低グルコース(OGD)環境を設定し、初代末梢神経節細胞培養法、遺伝子工学技法、タイムラプス顕微鏡観察、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により、OGD下での軸索内Mtの動態を観察した。
その結果、OGD暴露は6時間行ったが、軸索の腫脹や神経細胞核の変性などは観察されなかった。軸索内Mtの観察では、OGD暴露1時間後に輸送Mtの抑制が観察された。また、OGD暴露6時間後に停留Mtの長さが有意に短くなった。さらに、OGD暴露6時間の軸索内MtをTEMで観察した結果、球状Mtが占める割合が対象群よりも多く、OGD暴露6時間の軸索では球状Mtの占める割合が多くなることが明らかとなった。さらに、タイムラプス顕微鏡の観察より、停留Mtの長さが短くなった原因として、①輸送Mtの停止、②軸索内Mtの分裂、③停留Mt自身の短縮が観察された。
以上の結果より、OGD刺激は、輸送Mtの抑制、軸索内Mtの分裂の誘導、停留Mtの短縮を誘導し、結果的に軸索内Mtの球状化を誘導することが明らかとなった。また、これらの軸索内Mtの変化は神経細胞が変性するよりも前に観察されたことから、神経細胞死よりも先行して軸索内Mtの動態が変化することが明らかとなった。
以上のことから、OGDで誘導される軸索内Mtの変化は神経細胞の変性よりも先行して観察される現象であり、これは、ミトコンドリアが、虚血による神経細胞障害の治療ターゲットとなる可能性を示唆している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Oxygen-Glucose Deprivation Decreases the Motility and Length of Axonal Mitochondria in Cultured Dorsal Root Ganglion Cells of Rats2023

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi S、Kohno T、Kojima T、Tatsumi H、Ohsaki Y、Ninomiya T
    • 雑誌名

      札幌医雑

      巻: 91 ページ: 42~43

    • 国際共著
  • [雑誌論文] FOXO3/TGF-β signal-dependent ciliogenesis and cell functions during differentiation of temperature-sensitive mouse cochlear precursor hair cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kakuki Takuya、Kohno Takayuki、Nishida Soshi、Konno Takumi、Kikuchi Shin、Ohwada Kizuku、Nakano Masaya、Tezuka Mitsuki、Takano Kenichi、Kojima Takashi
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 157 ページ: 415~426

    • DOI

      10.1007/s00418-021-02068-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of HDAC and Signal Transduction Pathways Induces Tight Junctions and Promotes Differentiation in p63-Positive Salivary Duct Adenocarcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masaya、Ohwada Kizuku、Shindo Yuma、Konno Takumi、Kohno Takayuki、Kikuchi Shin、Tsujiwaki Mitsuhiro、Ishii Daichi、Nishida Soshi、Kakuki Takuya、Obata Kazufumi、Miyata Ryo、Kurose Makoto、Kondoh Atsushi、Takano Kenichi、Kojima Takashi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 ページ: 2584~2584

    • DOI

      10.3390/cancers14112584

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen-Glucose Deprivation Decreases the Motility and Length of Axonal Mitochondria in Cultured Dorsal Root Ganglion Cells of Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Shin、Kohno Takayuki、Kojima Takashi、Tatsumi Haruyuki、Ohsaki Yuki、Ninomiya Takafumi
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Neurobiology

      巻: 43 ページ: 1267~1280

    • DOI

      10.1007/s10571-022-01247-y

    • 査読あり
  • [学会発表] 低酸素-低グルコースは軸索内ミトコンドリアの球状化を誘導する2023

    • 著者名/発表者名
      菊池 真、幸野貴之、小島 隆、辰巳浩之、大﨑雄樹、二宮孝文
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会

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公開日: 2023-12-25  

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