損傷中枢神経回路の再生と可塑性を制御する分子機構

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19679007
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山下 俊英 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10301269)
• キーワード: 中枢神経 / 再生 / 脊髄損傷

研究概要

本研究の目的は中枢神経回路の修復機構の動作原理を明らかにすることである。研究代表者はこれまで中枢神経の再生阻害機構の解明を行った結果、中枢神経回路の損傷後に代償性回路が形成され、これが機能回復に寄与していることを見いだした。この発見はこれまでの常識に反して、中枢神経が可塑性のポテンシャルを有していることを示唆している。そこで本研究では神経回路の再構成現象およびその分子メカニズムの解明を行った。具体的には脳損傷の後に運動を制御する皮質脊髄路が軸索枝を出芽し、神経回路をどのように再構成させるかについて解析した。その結果、中枢神経は成体でも可塑性のポテンシャルを有していることが明らかになった。片側脳損傷の後に、健常側の軸索枝は中脳の赤核、橋核、脊髄の各レベルで対側への投射がみられた。特に下部頸髄において軸索枝は対側のsegmental interneuronsおよびpropriospinal neuronsにシナプスを作り、末梢の運動ニューロンまでの回路が繋がっていることを形態的および電気生理学的に確認した。この代償性回路を切断することにより運動機能の回復が失われたことから、代償性神経回路の形成が機能回復に寄与したことが示された。また皮質脊髄路の代償性神経回路の形成は、生後のある時点まで非常に活発におこり、その後は急速に低下する。したがって運動経路にもcritical periodが存在すると考えられた。このcritical periodを規定するのが、軸索を取り巻いているオリゴデンドロサイトであることを示唆する結果を得、当該現象に関与する因子の候補としてPirBを同定し、PirBノックアウトマウスでの回路修復現象を解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of galectin-1 in immune cells and glial cells after spinal cord injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurihara, D., Ueno, M., Tanaka, T., Yamashita, T.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unc5B associates with LARG to mediate the action of repulsive guidance molecule. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hata, K., Kaibuchi, K., Inagaki, S., Yamashita T.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 184 ページ: 737-750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation of Ras by p120GAP via FAK dephosphorylation mediates RGMa-induced growth cone collapse. (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, M., Yamashita, T.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 29 ページ: 6649-6662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engulfment of axon debris by microglia requires p38 MAPK activity. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Ueno, M., Yamashita, T.
  • 雑誌名: J.Biol. Chem. 284 ページ: 21626-21636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt-Ryk signaling mediates axon growth inhibition and limits functional recovery after spinal cord injury. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, T., Koda, M., Kitajo, K., Yamazaki, M., Takahashi, K., Kikuchi, A., Yamashita, T.
  • 雑誌名: J.Neurotrauma 26 ページ: 955-964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zyxin is a novel interacting partner for SIRT1. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y., Yamaguchi, A., Hata, K., Endo, M., Yamaguchi, N., Yamashita, T.
  • 雑誌名: BMC Cell Biol. 10 ページ: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repulsive guidance molecule binhibits neurite growth and is increased after spinal cord injury. (2009)
  • 著者名/発表者名: Liu, X., Hashimoto, M., Horii, H., Yamaguchi, A., Naito, K., Yamashita, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 382 ページ: 795-800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of TGF-ss1 promotes functional recovery after spinal cord injury. (2009)
  • 著者名/発表者名: Uesugi, N., Muramatsu, R., Yamashita, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 383 ページ: 509-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of TGF-ss1 promotes functional recovery after spinal cord injury. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohta, M., Kohmura, E., Yamashita, T.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 65 ページ: 393-401
  • 査読あり
• [学会発表] 中枢神経回路の修復と再生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下俊英
  • 学会等名: 第62回日本自律神経学会総会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 20091105-20091106
• [学会発表] 脊髄損傷後の機能回復と神経回路の修復機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下俊英
  • 学会等名: 第19回神経科学の基礎と臨床
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-12-19
• [備考]
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html