【研究分野】内分泌学

【研究領域課題番号】14571063 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

β細胞 / 再生 / neurogenin3 / nestin / notch / 膵管細胞 / 中枢神経系 / 未分化 / 膵臓 / 内胚葉 / Notch / streptozotocin膵β細胞再生モデルラット / 血管内皮細胞 / von Willebrand factor

【研究成果の概要】

(目的)β細胞は内胚葉由来であるが、β細胞と神経細胞の分化の類似性が指摘されている。本研究では、神経細胞の発生分化に関与するNeurogenin 3(NGN3)、nestin、notch2の意義を検討した。
(方法・結果)膵β細胞再生モデルのstreptozotocin投与β細胞再生ラットを用いて、Taqman PCRでNGN3の遺伝子発現は非常に低く、再生モデルで特に変化が認められなかった。in situ hybridization法で胎生期の中枢神経系ではNGN3の発現が認められるのに対して、生後の膵臓では正常ラット、およびstreptozotocin投与β細胞再生ラットで認められなかった。nestinはGFP蛍光による検討、抗GFP抗体による検討で、streptozotocin投与β細胞再生ラットおよび正常ラットの膵で血管内皮細胞に発現していた。生後に、Notch2LacZノックインマウスの検討、および、抗Notch2抗体による免疫組織化学の検討で、Notch2は膵管細胞で主に発現していた。
(考察)生後の膵ではNGN3の発現は認められず、生後のβ細胞再生でのNGN3の意義は不明である。生後の膵でのnestinの局在の検討では、血管内皮細胞であることが明らかになり、内胚葉由来であるβ細胞の前駆細胞として、nestin発現細胞が考えにくいことが明らかになった。膵内分泌細胞の前駆細胞の由来については、未解明な点が多いが、その有力な仮説の一つとして、膵管細胞に由来すると言う説がある。本研究の成果により、Notch2発現細胞が、膵β細胞の前駆細胞である可能性が明らかになった。現在、膵組織特異的Notch2遺伝子欠損マウスを用いてβ細胞発生分化におけるNotch2の意義を検討している。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】脳神経外科学

【研究領域課題番号】05557066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Central nerdous system / regeneration / astrocyte / neuro trophic factor / cytokine / isohemia / adenosine / dopamine / Central nervous system / neurotrophic factor / ischemia / neuralregeneration / brain isdemia / hypothermia / oytokine / 神経栄養因子 / 神経成長因子 / アストロサイト / サイトカイン / 神経再生 / 脳虚血 / ドパミン / アデノシン

【研究成果の概要】

一旦、障害が起こると再生が起こりにくいとされる中枢神経系の機能再生を最終目的として、基礎研究を行ってきた。まず、神経系固有の間質であり、様々なメカニズムにより神経細胞栄養効果を有するアストロサイトに注目し、ラット脳の組織培養系での研究を行った。その結果、IL-1などのサイトカインにより活性化されたアストロサイトは、脳幹部コリン作動性神経細胞に作用する未知の神経栄養因子を産生することが明かとなり、この因子はヘパリン親和性で、分子量は約40〜60kDaであることが判明した。また、アストロサイトには18、22、24-kD bFGF isoformが発現しているが、IL-1βなどのcytokineは、アストロサイトにおける22、24-kD isoformの発現を選択的に増強することが判明し、発現量が増加したbFGFは、細胞質から核内へと移行することが確認された。また、アストロサイトから22-kD isoformが細胞外に放出されることが示された。さらに、アストロサイトからCNTFが細胞外に放出されることが示され、サイトカインはCNTFの発現を増強する作用はないが、アストロサイトからのCNTFの放出量を増加させることが判明した。ラット前脳虚血モデルにおいて微小透析法により検討した結果、線条体においてアデノシンの細胞内取り込み阻害剤であるpropentofylline(HWA285)は虚血早期に細胞外アデノシン濃度を上昇させ、前脳虚血によるドパミン放出を抑制し、虚血によるか興奮を抑制することが判明し、さらにpropentofyllineがアデノシンの作用を増強し、虚血後のドパミン代謝の改善を促進することが判明したことから、アデノシンがラット線条体において神経細胞保護効果に関与している可能性が示唆された。これらの結果は、中枢神経ヶの再生促進のメカニズムの一部を明らかにしたものである。

【研究種目】試験研究(B)

【研究期間】1993 - 1995

【配分額】12,200千円 (直接経費: 12,200千円)