| 研究課題/領域番号 |
18K10776
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
栗本 秀 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (70597856)
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| 研究分担者 |
石井 久雄 名古屋大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (30738349)
建部 将広 名古屋大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (60420379)
平田 仁 名古屋大学, 予防早期医療創成センター(医), 教授 (80173243)
山本 美知郎 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (90528829)
岩月 克之 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90635567)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 神経筋接合部 / 末梢神経損傷 |
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| 研究実績の概要 |
末梢神経損傷後の運動機能回復は，高齢になるにしたがい理想的な外科的治療がおこなわれたとしても，運動機能回復までに時間がかかり，十分な機能回復が得られない．これまでの末梢神経損傷の研究において，良好な運動機能回復にはアセチルコリン受容体凝集の維持が重要であることがわかっている．高齢になるにしたがい神経損傷後の神経再支配が不良になる一因として，加齢に伴う後シナプス構造の変性が関与している可能性がある．本研究において，高齢マウスでは成熟マウスに比べ，筋繊維内のアセチルコリン受容体凝集の変性，断片化が進んでいた．この変化は末梢神経損傷後に脱神経筋内におこる変化に近いものであった．
後シナプス構造におけるアセチルコリン受容体凝集にはAgrinが必要とされ，脱神経後はAgrinの放出が減少し，アセチルコリン凝集の断片化を引き起こす．Agrin欠乏マウスを用いた実験では，神経切断後に神経筋接合部でのAgrinが野生型よりも早く失われ，アセチルコリン受容体の輝度や面積が野生型よりも早く減少した．Agrin以外にもアセチルコリン受容体凝集の制御を補完する経路としてWntシグナル伝達経路の関与している可能性がある．Wnt/βカテニンシグナル伝達経路に対するアンタゴニスト（IWR1, Nicolosamide, LiCl, Quercetin, CK1 inhibitor, Porc inhibitor）を投与し，培養系において神経筋接合部の形成促進効果を確認した．C2C12よりmyotubeを分化させACh受容体の凝集を誘導し，Bungarotoxinによる形態学的な評価をおこなった．IWR1においては，βカテニンを抑制することでアセチルコリン受容体凝集数が増加し，集積を促進していた．Wnt/βカテニンシグナル伝達経路を抑制することで，高齢マウスにおける神経損傷後の機能回復の改善を目指す．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
Wnt/βカテニン伝達経路が末梢神経損傷後の後シナプス構造の維持に関与することを示してきた．しかし近年，発生段階におけるアセチルコリン受容体凝集の研究では，βカテニンのGain of functionとLoss of functionの実験において，どちらも運動終板の形成異常がみられ，criticalな量のβカテニンのは運動終板形成に必須であると考えられている．神経損傷後にはβカテニンの発現が運動終板帯で増加することを確認しているが，Wnt/βカテニン伝達経路が後シナプス構造の変性に関与するメカニズムは未だに不明である．最終的にRapsynの活性化により，アセチルコリン受容体は群化し，運動終板にアセチルコリン受容体が高密度に集積するが，Wntアンタゴニストを用いた培養系の実験では，Rapsyn蛋白の有意な増加を検出できなかった．Wnt/βカテニン伝達経路の後シナプス構造に関与するメカニズムを明らかにする必要がある．
また，高齢マウスを用いた実験では，２２ヶ月から２４ヶ月齢のマウスが必要となり，マウスの供給に時間的や数的な制限があり，実験計画に影響がでている．
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| 今後の研究の推進方策 |
培養系の実験においては，Rapsyn蛋白の有意な増加を検出できておらず，今後はin vivoの実験系において，Wnt/βカテニンシグナル伝達経路がアセチルコリン受容体の高密度な集積を抑制するメカニズムを明らかにする．成熟マウスおよび高齢マウスの坐骨神経損傷モデルを用いて，AChR凝集の断片化を経時的に評価し，Wntシグナルの発現とWntシグナル伝達経路のタ ーゲット遺伝子や蛋白の発現を定量評価する。高齢マウスの脱神経筋内のWntシグナルのmRNA発現量をqRT- PCRを経時的に測定し、成熟マウスと比較検討する．また，Wnt/βカテニン伝達経路のターゲット遺伝子であるAxin2，SP5，C-myc，LEF1，さらにRapsynのmRNA と蛋白の発現量もqRT-PCR，Western blotting法で比較する． 高齢マウスの実験においては，２２－２４ヶ月齢の坐骨神経損傷モデルを計画していたが，マウス供給に時間的や数的制限があるため，老化促進マウスを使用する予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
老齢マウスの実験において，２２－２４ヶ月齢の坐骨神経損傷モデルを計画していたが，マウス供給に時間的や数的制限があり，実験計画が遅れ二次年度使用が生じている．老化促進マウス（SAM）等を用いた実験へ計画を修正したため，老化促進マウスの購入に充てる．
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