幹細胞(ES・神経幹・骨髄幹細胞)のDA神経への分化誘導及び再生再建医学への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15200026
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 西野 仁雄 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60073730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛田 秀樹 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (00305525) ; 三浦 裕 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (90285198)
• Keywords: 分化・発達 / ES細胞 / 神経幹細胞 / 神経細胞 / 神経移植

Research Abstract

高齢化社会となり種々の脳機能障害で悩む人が増えている。神経移植は障害された脳機能を再建する有用な手段であるが、最大の課題はドナー細胞の確保である。しかし近年、自己複製する神経幹細胞が成人の脳内にも存在し、2,3の部位ではかなり活発に神経の新生(turnover)がおこっていることがわかってきた。
本年度は幹細胞から神経細胞への分化のメカニズムを明らかにするため、マウスのES細胞を5段階法(ES細胞-Embryoid body-nestin陽性細胞-nestin陽性細胞の増殖-神経細胞)で分化させ、神経系の発達・分化を制御する遺伝子を明らかにすることを目的として、nestin 陽性細胞の増殖期(神経幹細胞、Stage4)と神経細胞(stage5)における遺伝子発現を10480遺伝子につきマイクロプレート法を用いて解析した。
神経幹細胞(stage4)で発現増加(3.5倍)する遺伝子群:293遺伝子を同定。
これらの中で特にsmoothend(Shhレセプター)、protein NID67(NGFで誘導されイオンチャネルを構成)、BIMP1(Bcl10に結合し、NFkBを活性化)、NMYC1(Shhで誘導されるNmycで、神経前駆細胞を増殖させる)、POU3F1(Schwann細胞の発達に関与するOct-6)、Stanniocalcin2(エストロゲン反応遺伝子、Ca/phosphate ホメオスタティツクホルモン)等、とくに興味のあるものが16個存在していた。
神経細胞(stage5)で発現増加(3.5倍以上)する遺伝子群:377遺伝子を同定。
この中には、BM88,SOX10,SPNB3,KIF1B, Z16,PNCK, GPR85,Neuritin, Astrotactin, DCN, Somatostatin, CCK, FGF13,FGF9,LHX2等、興味を引くものが36個存在していた。
今後これらの遺伝子と幹細胞維持及び神経細胞分化との関係について解析する。

Research Products

• [Publications] H.Hida, C-G.Jung, H.Nishino et al.: "Pleiotrophin exhibits a trophic effect on survival of DAergic neurons in vitro"Eun J Neurosci. 17. 2127-2134 (2003)
• [Publications] N.Imamura, H.Hida, H.Nishino et al.: "Neurodegeneration of substantia nigra accompanied with macrophage/microglia infiltration after intrastriatal hemorrhage"Neurosci Res. 46. 289-298 (2003)
• [Publications] C.V.Borlongan, H.Hida, H.Nishino et al.: "Melatonin-secreting pineal gland : A novel tissue source for neural transplantation therapy in stroke"Cell Transplantation. 12. 225-234 (2003)
• [Publications] K.Torii, H.Nishino, T.Kondoh et al.: "Melatonin suppresses cerebral edema caused by middle cerebral artery occlusion/reperfusion in rats assessed by magnetic resonance imaging"J.Pineal Res. 36. 1-7 (2003)
• [Publications] H.Hida, H.Baba, H.Nishino: "Neuroinflammation(P.L.Wood ed.)"Humana Press. 12/419 (2003)