血流による嗅球ニューロンのスクラップ＆ビルド

2020 年度 実績報告書

• 研究領域: スクラップ＆ビルドによる脳機能の動的制御
• 研究課題/領域番号: 19H04757
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 澤本 和延 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90282350)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 神経科学 / 再生医学

研究実績の概要

成体脳の嗅球では、古いニューロンが細胞死で除去されて新しいニューロンが再生する。すなわち、細胞レベルの「スクラップ&ビルド」が神経回路を再編している。以前、本研究者らは、死んだニューロンの場所に同じ種類のニューロンが入力依存的に再生するメカニズムを明らかにした。本課題では、成体嗅球において血流が細胞レベルでのスクラップ&ビルドを制御するメカニズムを解明することを目的として、以下の研究を実施した。
１）死んだニューロンの再生を促進する因子の探索：古いニューロンが活発な細胞死によって除去される成体マウスの嗅球組織中で発現する遺伝子群の中から、ニューロンの再生を促進する効果を有する可能性のあるものを探索し、候補となる遺伝子を見出した。さらに、その遺伝子産物の嗅球における発現の特徴や、ニューロン再生における機能について解析した。
２）血流増加によるニューロンの移動・再生の促進効果：成体マウスの嗅球における血流とニューロン再生の関係を解析し、血流量の多い血管においてニューロンが再生しやすいことを見出した。血流量の変化がニューロン再生に影響を及ぼすかを調べるため、人為的に血流量を変化させる技術を検討し、その影響を解析した。
３）血流によるニューロン移動調節の分子機構：血流量の多い血管の付近でニューロンの再生が起こりやすい傾向があることが明らかになったが、その因果関係やメカニズムは不明である。これらを解析するための実験方法を検討し、予備的な結果が得られた。
これらの結果から、成体脳におけるニューロンの「スクラップ&ビルド」機構に、脳内の血流が関わっている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] バレンシア大学(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: バレンシア大学
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
  • 国名: デンマーク
  • 外国機関名: コペンハーゲン大学
• [雑誌論文] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito N, Riyadh MA, Ahmad SAI, Hattori S, Kanemura Y, Kiyonari H, Abe T, Furuta Y, Shinmyo Y, Kaneko N, Hirota Y, Lupo G, Hatakeyama J, Abdulhaleem MFA, Anam MB, Yamaguchi M, Takeo T, Takebayashi H, Takebayashi M, Oike Y, Nakagata N, Shimamura K, Holtzman MJ, Takahashi Y, Guillemot F, Miyakawa T, Sawamoto K, Ohta K
  • 雑誌名: Science Translational Medicine 巻: 13 ページ: eaay7896
  • DOI: 10.1126/scitranslmed.aay7896
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Metabolic fingerprints of fear memory consolidation during sleep (2021)
  • 著者名/発表者名: Koyanagi I, Sonomura K, Naoi T, Ohnishi T, Kaneko N, Sawamoto K, Sato TA, Sakaguchi M
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 14 ページ: 30
  • DOI: 10.1186/s13041-021-00733-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Postnatal neuronal migration in health and disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakajima C, Sawada M, Sawamoto K
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 巻: 66 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.conb.2020.06.001
• [雑誌論文] 成体脳における新生ニューロンの移動メカニズムと治療応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本拓哉, 金子奈穂子，澤本和延
  • 雑誌名: BIO Clinica 巻: 36 ページ: 192-196
• [雑誌論文] In vitro Time-lapse Imaging of Primary Cilium in Migrating Neuroblasts (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Matsumoto M, Narita K, Kumamoto N, Ugawa S, Takeda S, Sawamoto K
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 10 ページ: e3823
  • DOI: 10.21769/BioProtoc.3823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sparse Activity of Hippocampal Adult-Born Neurons during REM Sleep Is Necessary for Memory Consolidation (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumar D, Koyanagi I, Carrier-Ruiz A, Vergara P, Srinivasan S, Sugaya Y, Kasuya M, Yu TS, Vogt KE, Muratani M, Ohnishi T, Singh S, Teixeira CM, Chrasse Y, Naoi T, Wang SH, Nondhalee P, Osman BAH, Kaneko N, Sawamoto K, Kernie SG, Sakurai T, McHugh TJ, Kano M, Yanagisawa M, Sakaguchi M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 107 ページ: 552-565.e10
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2020.05.008
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of interferon-alpha on hippocampal neurogenesis and behavior in common marmosets (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaneko N, Nakamura S, Sawamoto K
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 13 ページ: 98
  • DOI: 10.1186/s13041-020-00639-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neurogenesis and neuronal migration in the postnatal ventricular-subventricular zone:similarities and dissimilarities between rodents and primates (2020)
  • 著者名/発表者名: Akter M, Kaneko N, Sawamoto K
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: S0168-0102 ページ: 30379-5
  • DOI: 10.1016/j.neures.2020.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最先端形態学・シングルセル遺伝子発現解析による生後脳のニューロン移動機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中嶋智佳子, 澤本和延
  • 雑誌名: 月刊「細胞」 巻: 52 ページ: 52-54
• [学会発表] 生後脳における新生ニューロンの移動維持・停止機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
• [学会発表] 成体海馬ニューロン新生に着目した痛みの慢性化を引き起こす中枢神経回路の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本 啓補、澤田 雅人、山﨑 久朗、梅澤 直、樋口 恒彦、粂 和彦、澤本 和延、大澤 匡弘
  • 学会等名: 第141回日本薬学会年会
• [学会発表] 早産による生後のニューロン新生低下のメカニズム (2021)
  • 著者名/発表者名: 中村泰久、川瀬恒哉、澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: 成体脳のニューロン新生懇談会
• [学会発表] 新生仔脳傷害モデルマウスの歩行機能獲得過程におけるリハビリテーションの効果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 晃、坪井義晃、澤田 雅人、澤本 和延
  • 学会等名: 第25回日本基礎理学療法学会学術大会
• [学会発表] 成体脳でのFynによるニューロブラスト間接着調整機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤掛数馬、澤田雅人、匹田貴夫、瀬戸弥生、金子奈穂子、Vicente Herranz-Perez、土肥名月、本間夏美、大佐賀智、柳川右千夫、赤池敏弘、Jose Manuel Garcia-Verdugo、服部光治、祖父江和哉、澤本和延
  • 学会等名: 第71回名古屋市立大学医学会総会
• [学会発表] 三次元電顕技術による神経再生メカニズムの解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延
  • 学会等名: 公益社団法人日本顕微鏡学会第63回シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳疾患後の再生過程におけるニューロンの移動機構とその操作技術 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延
  • 学会等名: 第63回日本脳循環代謝学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 成体脳を移動する新生ニューロンにおける成長円錐の形態と動態 (2020)
  • 著者名/発表者名: Takagi Y, Sawada M, Nakajima C, Matsumoto M, Ohno N, Igarashi M, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] ミクログリアによる死細胞の貪食は嗅球ニューロンのターンオーバーを調節する (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishido Y, Sawada M, Kurematsu C, Oishi H, Ohmuraya M, Nagata S, Asano K, Tanaka M, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] 早産による生後のニューロン新生の低下 (2020)
  • 著者名/発表者名: Gokenya S, Kawase K, Ito A, Sawada M, Iwata O, Saitoh S, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] 脳細胞の移動・再生を促進する技術 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延
  • 学会等名: 次世代医療システム産業化フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳梗塞後の脳内における新生ニューロンの配置制御と神経機能再生 (2020)
  • 著者名/発表者名: 金子奈穂子, 澤本和延
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会
• [学会発表] 移動するニューロンにおける成長円錐の構造と動態 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤田 雅人, 松本 真実, 大野 伸彦, 五十嵐 道弘, 澤本 和延
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会
• [図書] Patterning and Cell Type Specification in the Developing CNS and PNS Second Edition (2020)
  • 著者名/発表者名: Meunier A, Sawamoto K, Spassky N
  • 総ページ数: 1122
  • 出版者: Elsevier Inc
  • ISBN: 9780128144053
• [図書] Cellular Migration and Formation of Axons and Dendrites 2nd Edition (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Sawamoto K
  • 総ページ数: 618
  • 出版者: Academic Press
  • ISBN: 9780128144084
• [備考] 澤本和延研究室ホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/