【研究分野】神経化学・神経薬理学

【研究領域課題番号】08458256 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

神経形態形成 / 再生 / 免疫グロブリンスーパーファミリー / 細胞接着蛋白群 / L1 / 変異ヘルペスウイルスベクター / Pax6 / シュワン細胞 / 神経再生 / 細胞接着蛋白 / L1蛋白 / フォスファカン / 末梢神経ミエリン蛋白 / 変異型ヘルペスベクター / グリア成長因子 / アストロサイト

【研究成果の概要】

神経形態形成と再生における細胞接着蛋白群の機能の解明を目的として、研究を行い、次の成果を得た。
1)免疫グロブリンスーパーファミリーの細胞接着蛋白L1には神経細胞に特異的な完全型と非神経細胞の短型があり、セリンのリン酸化が細胞移動能に関与することを示した。
2)神経形態形成の過程で、スブチリジン様プロテアーゼによってL1が分解され、機能変化する可能性を示した。3)Pax6ノックアウト動物の解析から、Pax6陽性細胞がL1免疫陽性の視床皮質路の線維の誘導に関与することを示した。4)中脳ドーパミン神経細胞は幼若期に一次的にフォスファカンを発現し、L1陽性線維との作用により細胞移動が制御されることを示唆した。5)L1cDNAを組込んだ変異ヘルペスウイルスベクターを導入、発現した初代培養アストロサイトは、同種性細胞接着活性を示し、神経細胞の突起伸展の促進、移動促進作用を示した。6)遺伝性水頭症患者にL1の新しい遺伝子変異を見出し、大脳の発達異常におけるL1の異常変化を検討した。7)シュワン細胞の分化の解析から、CD44がシュワン細胞のマーカーとなる可能性を示した。シュワン細胞はミエリン形成前期に軸索との接着を失うと細胞死を起こすが、この細胞死はニューレグリンにより抑制された。この時期の神経細胞に分泌型および膜結合型の多種のニューレグリンアイソフォームが発現し、作用することを示した。8)末梢神経ミエリン膜蛋白のPOとPASII/PMP22の精製法を開発し、それらの構造解析を試みた。Charcot-Marie-Tooth病1B型患者のPO遺伝子に新しい変異が見出され、ミエリンのコンパクションの異常が推測された。9)ヒルシュプルング巨大結腸症における神経節の欠損部では外来性神経線維のL1の発現が消失する結果、神経冠細胞の移動、神経突起伸展が障害されると推定された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1996 - 1998

【配分額】7,500千円 (直接経費: 7,500千円)

【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)