2023 年度研究成果報告書

比較生物学的アプローチによる脊椎動物の成体脳の再生を制御する分子機構の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	21K15195
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分46010:神経科学一般関連
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	清水勇気国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (30778064)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	神経新生 / 血管新生 / 瘢痕形成 / 比較トランスクリプトーム
研究成果の概要	再生能力の異なるゼブラフィッシュとメダカ間での遺伝子発現解析により、ゼブラフィッシュが有する高い再生能力を制御する分子機構の解明および再生促進因子の探索を試みた。パスウェイ解析により、ゼブラフィッシュでは免疫応答やJak-Stat経路が早期に活性化し、早く収束することが明らかになった。また、再生促進因子の探索では12の分泌因子を抽出し、5つが促進的な作用を持つ因子であったことから、比較解析によるアプローチが有用であることが示唆された。ヒト神経幹細胞を用いた解析により、機能解析を行った6つの因子のうち、2つの因子で増殖促進作用を有することが明らかとなった。
自由記述の分野	分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ゼブラフィッシュ-メダカを用いた比較系が中枢神経系の再生制御機構の解明や再生促進因子の探索に有用であることが示された。さらには、再生能力が低いメダカ個体やマウス個体、ヒト神経幹細胞の培養系を用いて、抽出された解析候補因子の機能解明を進めることで効率的に神経を促す因子の同定や哺乳類への応用が期待される。メダカは乏しい神経再生能や血管再生能を有し、損傷により瘢痕が形成されるなど哺乳類に近い損傷応答を示す唯一の報告がある小型魚類モデルある。再生能力が高いゼブラフィッシュと同じ損傷モデルが作成可能であり、網膜や脊髄の損傷モデルの比較解析などを通じて、神経再生を制御する分子機構の更なる解明が期待される。