| 研究課題/領域番号 |
23500439
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
東田 千尋 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 准教授 (10272931)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | 脊髄損傷 / 軸索伸展 / アストロサイト |
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| 研究概要 |
脊髄損傷マウスにDenosominを14日間経口投与すると、後肢運動機能が有意に改善した。投与後7日目、14日目と日を追って組織染色を行ったところ、セロトニン陽性の縫線脊髄路の軸索が損傷部位を越えて尾側に伸展することと、アストロサイトが損傷部に増加することを見出した。培養アストロサイトをDenosomin処置した後の培地を培養大脳皮質神経細胞に加えると軸索が伸展した。そこでDenosomin処置によりアストロサイト中で増加するタンパク質として、2次元電気泳動とLC-MS/MS解析によりvimentinを同定した。培養大脳皮質神経細胞にvimentinを処置すると有意に軸索が伸展した。また、脊髄損傷マウスの損傷部位ではvimentinが増加し、vimentinに沿って伸展するセロトニン陽性軸索が増加することも確認した。またDenosomin投与群のグリア瘢痕内では、vimentinを発現するアストロサイトの割合がコントロール群に比べて増加した。一方、軸索伸展の阻害因子であるCSPGを発現するアストロサイトの割合はDenosominによって変化しなかった。以上の結果より、Denosominの脊髄損傷改善作用の機序として、アストロサイトからのvimentin分泌を促進し、それによる軸索伸展作用により運動機能制御に関わる軸索の成長が亢進することが示唆された。23年度の研究により、軸索阻害因子を分泌するアストロサイトの負の側面を正に転換させることが薬物によって可能であるという興味深い知見と、中間径フィラメントであるvimentinに軸索伸展作用があるという新しい事実が発見された。現在、脊髄損傷の急性期から慢性期にわたって、損傷部位でのvimentin発現がどのように変化しているかを検討中であり、vimentinの制御が損傷慢性期の克服に繋がるかどうかを調べる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
Denosomin作用機序の鍵となる分子として、アストロサイトから分泌されるvimentinの役割りを明らかにすることができた。中間径線維であるvimentinは、主としてアストロサイトの骨格因子としての役割が知られてきたが、vimentinが細胞外に分泌され神経細胞にはたらきかけることを示唆する本研究の知見は新規であり、かつ神経細胞とアストロサイトの連関を解明する端緒として大きな意味を持つものである。これは初年度での研究進展の予想を超える非常に興味深い新しい発見である。
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| 今後の研究の推進方策 |
Vimentinの軸索伸展作用をin vivoでも証明するために、脊髄損傷マウスの損傷部位に直接vimentinを投与して運動機能の改善作用や軸索伸展作用を検討する。また、vimentinによる軸索伸展作用のシグナリングを解析する。さらに、脊髄損傷慢性期で特異的に発現変化する分子の同定を、2次元電気泳動とLC-MS/MS解析により網羅的に行う。Vimentinそのものが、損傷慢性期の改善不可に関わる分子である可能性を探るとともに、網羅的解析により同定される分子をvimentinが制御しうるかについてなど分子間の関わりについても検討する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
LC-MS/MS解析費用：500,000円、抗体：300,000円、実験動物費：400,000円、一般試薬：200,000円、チューブ類：200,000円
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