成体脳におけるニューロン新生のメカニズムの解明

• Project/Area Number: 21670003
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 澤本 和延 Nagoya City University, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90282350)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥73,580,000 (Direct Cost: ¥56,600,000、Indirect Cost: ¥16,980,000); Fiscal Year 2011: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2010: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2009: ¥42,900,000 (Direct Cost: ¥33,000,000、Indirect Cost: ¥9,900,000)
• Keywords: 脳 / ニューロン新生 / 脳室下帯 / 嗅球 / 繊毛 / 二光子顕微鏡 / マウス / ゼブラフィッシュ / 神経科学 / 発生・分化 / 遺伝子 / 細胞・組織 / シグナル伝達

Research Abstract

成体脳のニューロン新生の制御機構の解明を目指して、交付申請書に記載した4項目について研究を行い、以下の成果が得られた。
(1)上衣細胞繊毛の極性決定機構の解析
上衣細胞繊毛の方向性の決定の分子機構に関与する候補分子として、非筋細胞ミオシンIIに着目してその発現と機能を解析した。非筋細胞ミオシンIIの重鎖(NMHC)には、Myh9,Myh10およびMyh14の三種類が同定されている。これら全てが上衣細胞に発現していることが免疫組織化学によって明らかになった。RNAi法によってこれら三種類の発現を同時に抑制すると繊毛の局在が異常になったことから、繊毛の基底小体の分布の制御における非筋細胞ミオシンIIの役割が明らかになった。
(2)新生ニューロンの移動制御機構の解析
新生ニューロンの移動に必要であることが明らかにされているタンパク質Girdinと相互作用するタンパク質を探索し、その中から細胞移動における機能が報告されているGEM interacting protein (Gmip)に着目して解析を行った。Gmipの発現をRNAi法により抑制したところ新生ニューロンの移動が促進されることを示唆する結果が得られた。
(3)ゼブラフィッシュ成魚の脳室下帯の解析
成魚および稚魚の脳室下帯を電子顕微鏡観察によって詳細に解析し、マウス・マーモセットの細胞と比較を行った。幾つかの共通点と相違点が見いだされた。
(4)嗅球傍糸球細胞の新生制御機構の解析
2光子顕微鏡により嗅球内の新生ニューロンのin vivoライブイメージングを行い、定量的な解析によって、細胞のターンノーバーが血管の付近で高頻度に起こることが明らかになった。この現象は、鼻孔閉塞プラグによって入力を調節しても観察されたことから、嗅覚入力に依存しないメカニズムであると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Cellular composition and organization of the subventricular zone and rostral migratory stream in the adult and neonatal common marmoset brain (2011)
  • Author(s): Sawamoto K, Hirota Y, Alfaro-Cervello C, Soriano-Navarro M, He X, Hayakawa-Yano Y, Yamada M, Hikishima K, Tabata H, Iwanami A, Nakajima K, Toyama Y, Itoh T, Alvarez-Buylla A, Garcia-Verdugo JM, Okano H
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 519 Pages: 690-713
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New neurons clear the path of astrocytic processes for their rapid migration in the adult brain (2010)
  • Author(s): Kaneko N, Marin O, Koike M, Hirota Y, Uchiyama Y, Wu J, LuQ Tessier-Lavigne M, Alvarez-Buyll A, Okano H, Rubenstein J, Sawamoto K
  • Journal Title: Neuron Volume: 67 Pages: 212-223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Planar polarity of multiciliated ependymal cells involves the anterior migration of basal bodies regulated by non-muscle myosin II (2010)
  • Author(s): Hirota Y, Meunier A, Huang S, Shimozawa T, Yamada O, Kida YS, Inoue M, Ito T, Kato H, Sakaguchi M, Sunabori T, Nakaya MA, Nonaka S, Ogura T, Higuchi H, Okano H, Spassky N, Sawamoto K
  • Journal Title: Development Volume: 137 Pages: 3037-3046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and proliferation-promoting role of Diversin in the neuronally committed precursor cells migrating in the adult mouse brain (2010)
  • Author(s): Ikeda M, Hirota Y, Sakaguchi M, Yamada O, Kida YS, Ogura T, Otsuka T, Okano H, Sawamoto K
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 28 Pages: 2017-2026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coupling between hydrodynamic forces and planar cell polarity orients mammalian motile cilia (2010)
  • Author(s): Guirao B, Meunier A, Mortaud S, Aguilar A, Corsi JM, Strehl L, Hirota Y, Desoeuvre A, Boutin C, Han YG, Mirzadeh Z, Cremer H, Montcouquiol M, Sawamoto K, Spassky N
  • Journal Title: Nat Cell Biol Volume: 12 Pages: 341-350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coupling between hydrodynamic forces and planar cell polarity orients mammalian motile cilia (2010)
  • Author(s): Guirao B, et al
  • Journal Title: Nat.Cell Biol. 12 Pages: 341-350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subventricular zone-derived neural progenitor cells migrate along a blood vessel scaffold toward the post-stroke striatum (2010)
  • Author(s): 小島拓郎
  • Journal Title: Stem Cells 28 Pages: 545-554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Musashil as a marker of reactive astrocytes after transient focal brain ischemia (2010)
  • Author(s): Oki K, et al
  • Journal Title: Neurosci.Res. 66 Pages: 390-395
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 中枢神経系における繊毛の機能 (2010)
  • Author(s): 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 小児の脳神経 35 Pages: 11-14
  • NAID: 10026528588
• [Journal Article] 海馬ニューロンの新生と精神神経疾患 (2010)
  • Author(s): 金子奈穂子, 澤本和延
  • Journal Title: 総合リハビリテーション 38 Pages: 114-120
• [Journal Article] Identification of tumor-initiating cells in a highly aggressive brain tumor using promoter activity of nucleostemin (2009)
  • Author(s): Tamase A, et al
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 106 Pages: 18012-18017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of Disrupted-In-Schizophrenia 1-Interacting Protein Girdin in Postnatal Development of the Dentate Gyrus (2009)
  • Author(s): Enomoto A, et al
  • Journal Title: Neuron 63 Pages: 774-787
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Various facets of vertebrate cilia : motility, signaling, and role in adult neurogenesis (2009)
  • Author(s): Huang S, et al
  • Journal Title: Proceedings of the Japan Academy, Ser.B 185 Pages: 324-336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 神経組織における繊毛の役割 (2009)
  • Author(s): 黄詩恵, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 1016-1020
• [Journal Article] 脳に内在する神経再生機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Journal Title: 臨床神経学 49 Pages: 830-833
  • NAID: 10026290895
• [Journal Article] 細胞移植を用いない脳死間再生医療の可能性 (2009)
  • Author(s): 加古英介, 金子奈穂子, 祖父江和哉, 澤本和延
  • Journal Title: 生物物理化学 53 Pages: 103-1107
• [Journal Article] 成体の脳組織における神経幹細胞と再生医療 (2009)
  • Author(s): 匹田貴夫, 澤本和延
  • Journal Title: 医学のあゆみ 231 Pages: 1112-1116
• [Journal Article] 成体脳におけるニューロン新生 (2009)
  • Author(s): 小島拓郎, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 慶應医学 85 Pages: 169-177
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): 澤本和延(分担執筆)
  • Journal Title: 遺伝子医学MOOK別冊ますます重要になる細胞周辺環境の科学技術-細胞の生存、増殖、機能のコントロールから再生医療まで-(メディカルドゥ) Pages: 267-273
• [Presentation] 脳室下帯に内在する神経再生機構とその制御 (2011)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第10回日本再生医療学会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京都)
  • Year and Date: 2011-03-01
• [Presentation] A Zebrafish Model to Study Adult Brain Injury and Regeneration (2010)
  • Author(s): Kishimoto, N., Shimizu, K., Sawamoto, K.
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Planar polarity of multiciliated ependymal cells on the lateral ventricular wall of mouse brain regulated by non-muscle myosin II (2010)
  • Author(s): Hirota, Y., Meunier, A., Huang, S., Shimozawa, T., Kida, Y.S., Inoue, M., Ito, T., Kato, H., Nakaya, M., Nonaka, S., Ogura, T., Higuchi, H., Okano, H., Spassky, N., Sawamoto, K.
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] New neurons use Slitl to form/maintain their migration route for their rapid migration in the adult brain. (2010)
  • Author(s): Kaneko, N., Marin, O., Koike, M., Hirota, Y., Uchiyama, Y., Wu, J.Y., Lu, Q., Tessier-Lavigne, M., Alvarez-Buylla, A., Okano, H., Rubenstein, J.L.R.Sawamoto, K.
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] Cell polarization and migration in the postnatal brain. (2010)
  • Author(s): Sawamoto, K.
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] New neurons control formation and maintenance of glial tunnels for their own migration in the adult brain (2010)
  • Author(s): Kaneko, N., Marin, O., Koike, M., Hirota, Y., Uchiyama, Y., Wu, J.Y., Lu, Q., Tessir-Lavigne, M., Alvarez-Buylla, A., Okano, H., Rubenstein, J.L.R., Sawamoto, K.
  • Organizer: 2010 HFSP Awardees Meeting for awardees from years 2007-2009
  • Place of Presentation: Kovalam, Kerala, India
  • Year and Date: 2010-11-02
• [Presentation] Directional ciliary beating and CSF flow on the developing ventricular wall (2010)
  • Author(s): Sawamoto, K.
  • Organizer: 6th INTERNATIONAL ACADEMY OF PERINATAL MEDICINE
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • Year and Date: 2010-10-22
• [Presentation] Planar cell polarity of multiciliated ependymal cells regulated by non-muscle myosin II (2010)
  • Author(s): Hirota, Y., Meunier, A., Huang, S., Shimozawa, T., Kida, Y.S., Inoue, M., Ito, T., Kato, H., Nakaya, M., Nonaka, S., Ogura, T., Higuchi, H., Okano, H., Spassky, N., Sawamoto, K.
  • Organizer: Neuro2010 (第33回神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-04
• [Presentation] Injury-induced Activation of Cell Proliferation and Migration in the Adult Zebrafish Telencephalon (2010)
  • Author(s): Kishimoto, N., Shimizu, K., Sawamoto, K.
  • Organizer: Neuro2010 (第33回神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-04
• [Presentation] The spatio-temporal context for turnover of an adult-born interneuron subtype revealed by in vivo two-photon laser ablation.成体嗅球介在ニューロンの入れ替わりにおける時間的・空間的特徴の解析 (2010)
  • Author(s): Sawada, M., Kaneko, N., Inada, H., Wake, H., Kato, Y., Yanagawa, Y., Kobayashi, K, Nemoto, T., Nabekura, J., Sawamoto, K.
  • Organizer: Neuro2010(第33回神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-04
• [Presentation] New neurons form and maintain their path of astrocytic processes for rapid migration in the adult brain. (2010)
  • Author(s): Kaneko, N., Marin, O., Koike, M., Hirota, Y., Uchiyama, Y., Wu, J.Y., Lu, Q., Tessier-Lavigne, M., Alvarez-Buylla, A., Okano, H., Rubenstein J.L.R., Sawmoto, K.
  • Organizer: Neuro2010(第33回神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] The Cellular Composition of the Ventricular Zone and Neuronal Migration in the Adult Zebrafish Telencephalon (2010)
  • Author(s): Kishimoto, N., Alfaro-Cervello, C., Shimizu, K., Garcia-Verdugo, J.M., Sawamoto, K.
  • Organizer: 第43回日本発生生物学会大会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2010-06-21
• [Presentation] Migration of new neurons towards the injured brain tissue (2010)
  • Author(s): Sawamoto K
  • Organizer: 第51回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム(東京都)
  • Year and Date: 2010-05-22
• [Presentation] 成体脳上衣繊毛の発生と機能 (2010)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第115回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 岩手県民会館
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 成体脳におけるニューロン新生を制御する細胞外環境とその受容機構 (2010)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 平成21年度「バイオ分子センサー」連携研究公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター
  • Year and Date: 2010-01-15
• [Presentation] Neurogenesis and oligodendrogenesis in the neonatal brain after hypoxia-ischemia (2010)
  • Author(s): Masuda H, et al
  • Organizer: 第4回神経発生討論会
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター
• [Presentation] Migration of the Ventricular Progenitors of Zebrafish Adult Telencephalon (2009)
  • Author(s): 清水耕平, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Planar polarization of ependymal cells on the ventricular wall of mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): 廣田ゆき, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] The Cellular Composition and Morphological Organization of the Subventricular Zone in the Adult Zebrafish Telencephalon (2009)
  • Author(s): 岸本憲人, et al
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] マウス発達期における脳室上衣細胞繊毛の平面極性獲得機構 (2009)
  • Author(s): 廣田ゆき, 黄詩惠, 澤本和延
  • Organizer: 第2回 日本水頭症脳脊髄液学会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 成体脳上衣繊毛の発生・運動・機能 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第47回日本生物物理学会
  • Place of Presentation: アスティとくしま
  • Year and Date: 2009-11-01
• [Presentation] Polarization of ependymal cilia required for fluid flow in the adult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): 廣田ゆき, et al
  • Organizer: 国際シンポジウム "Construction and Reconstruction of the Brain"
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台
  • Year and Date: 2009-10-08
• [Presentation] 成体脳のニューロン新生:脳に内在する神経再生機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第13回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • Year and Date: 2009-10-03
• [Presentation] he Cellular Composition and Morphological Organization of the Ventricular Zone in the Adult Zebrafish Telencephalon (2009)
  • Author(s): 岸本憲人, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Planar polarity decisions for directional beating of ependymal cilia and fluid flow in the adult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): 廣田ゆき, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Role of Diversin as a possible switch of distinct Wnt pathways regulating multiple steps of adult neurogengesis (2009)
  • Author(s): Ikeda M, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] In vivo imaging of sensory input-dependent neurogenesis in the adult olfactory bulb (2009)
  • Author(s): Sawada M, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Enhanced oligodendrogenesis and neurogenesis in the subventricular zone of neonatal mouse brain following Hypoxia/ischemia (2009)
  • Author(s): Kako E, et al
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] ゼブラフィッシュ成魚脳における新生ニューロンの移動 (2009)
  • Author(s): 清水耕平, 岸本憲人, 澤本和延
  • Organizer: 第15回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2009-09-12
• [Presentation] Adult neurogenesis : a conserved mechanism for brain maintenance and repair (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: Kumamoto University G-COE Summer Retreat
  • Place of Presentation: ホテルグリーンピア南阿蘇
  • Year and Date: 2009-09-03
• [Presentation] Slit-Robo signaling regulates the migration of new neurons under physiological and pathological conditions (2009)
  • Author(s): Alvarez-Buylla, A, et al
  • Organizer: 第36回 国際生理学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2009-07-31
• [Presentation] 脳室上衣繊毛の発生と機能 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第61回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-06-04
• [Presentation] 脳に内在する神経再生機構 (2009)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第50回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Remarks]
  • URL: http://k-sawamoto.com/
• [Remarks] 名古屋市立大学大学院医学研究科再生医学分野のホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/