中枢神経損傷後の細胞外基質分解酵素の発現変化と細胞遊走・軸索伸長抑制機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571302
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 長谷川 光広 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (70218460)
• Keywords: MMPs / facial nerve injury / retrograde degeneration / Schwann cell / brainstem / facial nucleus

Research Abstract

我々の開発した脳幹内顔面神経軸索損傷モデルを用いて、軸索再生を促進させる細胞の遊走と軸索の伸長を促進あるいは抑制する細胞外マトリックスとその調節因子の応答をマトリックス・メタロプロテアーゼ(matrix metalloproteinases、MMPs)ファミリーに注目し、再生能力が旺盛な末梢神経の損傷と比較検討することで、中枢神経の再生の手がかりをつかむことを目的とした。
本年はまず脳幹内顔面神経軸索損傷モデルを確立した。これまで、顔面神経損傷モデルは、内耳道内あるいは脳幹から顔面神経が出た部分で切断あるいは引く中枢部位損傷モデルと茎乳突孔を出る部位で切断する末梢部位損傷モデルが報告されている。中枢部位損傷モデルは、末梢部位損傷と比較して、生存する顔面神経核内ニューロンの数が著しく少ないことから、多くのneurotrophic factorsのニューロン生存効果の評価に用いられてきた。我々のモデルはIto等の方法(J Neurophysiol 1996)を改良したもので、乏突起膠細胞に被覆された中枢神経軸索の損傷であり、その損傷の確実性、再現性を確認したところ、約8割の顔面神経核ニューロンが脱落する中枢部位損傷モデルより、さらにニューロンの脱落が激しいもので残存神経核はday7で約3割、day28ではわずか2%まで低下していた(投稿中)。マトリックス・メタロプロテアーゼ(MMPs)ファミリーのなかで特にMMPs2、9に注目したところ、MMP-9はin situ zymographyでは脳幹内損傷部位周辺に特異的にgelatinase activityをみた。また、zymographyでは、損傷部とともに顔面神経核領域にMMP-9の活性上昇を確認した。ただしこれはまだ活性型と非活性型の区別はついていない。一方、MMP-2の活性上昇は見られなかった。今後は、我々の確立した顔面神経脱落抑制モデル(脳幹内末梢神経移植モデル、投稿中)におけるMMPsの発現を観察し、さらにMMPsと神経脱落ならびに抑制機構との関連を追及する。