体臓器由来の新規神経損傷修復因子による脊髄損傷部の改善・機能回復

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15016099
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 堀江 秀典 早稲田大学, 先端バイオ研究所, 教授 (80046135)
• Keywords: oxidized galectin-1 / nerve regeneration / macrophage / tissue culture / neurotrophic factor / spinal cord

Research Abstract

脊髄後根神経節細胞とシュワン細胞を培養し細胞内に存在するガレクチン-1の分泌過程を解析した。両細胞においてガレクチン-1は細胞膜に近接して存在しており、一部は膜内に局在していることが判明した。細胞外液を分析すると還元型ガレクチン-1と酸化型ガレクチン-1の存在が確認された。この結果末梢神経損傷後運動神経、感覚神経の損傷部成長円錐やシュワン細胞からガレクチン-1が分泌され、酸化されてマクロファージに作用し神経再生が促進されていく過程が明らかになった。次にマウスの腹腔マクロファージを20億個集め、高圧窒素キャビテーション法を用いて細胞膜分画を分離し、酸化型ガレクチン-1のアフィニティーカラムに吸着する画分をSDS-PAGEにより分離した。その結果8本のバンドが確認されそれぞれのバンドについてアミノ酸シークエンス解析を行ったところ8本の各バンドのメジャーな分子が明らかにされたがいずれも既知因子であった.現在これらの分子が酸化型ガレクチン-1の受容体またはその一部を構成する分子であるかどうか検討を進めている.一方Tetzlaffらはrhizotomyモデルラットに酸化型ガレクチン-1を投与すると脊髄内への軸索再生が促進されることを明らかにした。われわれは細胞体のない坐骨神経からの神経突起再生促進効果を検討してきた。その結果細胞体がなくても軸索だけから神経突起は再生すること、坐骨神経の長さが1mmでも可能であることが判明した。またタンパク合成阻害剤であるcycloheximideを作用させると切断端からのシュワン細胞の遊走は強く抑制されたが、軸索再生には影響を与えなかった。損傷14日後でも軸索内に損傷後の効果として発芽を促進する活性物質が残っているという研究結果から、軸索が神経の可塑性において重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Tahara K et al.: "Δfos B induces the delayed apoptosis independent of cell proliferation of the Rat 1a embryo cell line"Cell death and differentiation. 10. 496-507 (2003)
• [Publications] Imbe H, et al.: "Galctin-1 is involved in the potentiation of neuropathic pain in the dorsal horn."Brain Res. 993. 72-83 (2003)
• [Publications] Sango K, et al.: "Synthesis, localization and externalization of galectin-1 in mature dorsal root ganglion neurons and Schwann cells."Eur J Neurosci. 19. 55-64 (2004)
• [Publications] Horie H, et al.: "Oxidized Galectin-1 Stimulates Macrophages to Promote Axonal Regeneration in Peripheral Nerves after Axotomy."J Neurosci. 24. 1673-1680 (2004)
• [Publications] Akazawa C, et al.: "Distribution of the galectin-1 mRNA in the rat nervous system : itstransient up-regulation in rat facial motor neurons after"Neurosci. (in press). (2004)