試験管内再生系による中枢ミエリン形成のメカニズムの解析

利用体外再生系统分析中央髓磷脂形成机制

基本信息

批准号：
07J13115
负责人：
宮本幸
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Research Institute for Child Health and Development
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の初年度に、ニューロンから分泌される液性因子がオリゴデンドロサイト上の受容体を活性化し、細胞内キナーゼによる細胞骨格蛋白のリン酸化を介して、オリゴデンドロサイトの分化を促進する、という新規カスケードを報告した。また、昨年度は、オリゴデンドロサイトの遊走過程に焦点を置き、神経細胞から分泌される増殖因子がオリゴデンドロサイト前駆細胞に作用し、細胞内のキナーゼ(先に述べたオリゴデンドロサイトの分化過程を制御するキナーゼと共通)による細胞骨格系蛋白のリン酸化(分化過程を制御する骨格蛋白とは異なるもの)を経て、遊走促進に導かれていることを明らかにしてきた。本年度は、これらの知見・技術を応用して、本研究の最終目標である、オリゴデンドロサイトと神経細胞の共培養系の構築に精力を注いだ。様々な工夫を加えた結果、世界初と思われるラット胎児由来のオリゴデンドロサイトと神経細胞を用いた共培養系の確立に至った。従来の共培養(中枢神経系では成功した例がほとんどないが)では、分化初期にある生後ラットのオリゴデンドロサイトを用いているため、効率よいミエリン形成を実現することができなかった。そこで、我々はより高い増殖・分化能を有する胎児期由来のオリゴデンドロサイトを使用することにより、これを改善することに成功し、in vitroにおいて高効率でミエリン鞘が形成さされることを確認している。この系を用いることで、ミエリン形成過程におけるオリゴデンドロサイトと神経細胞の相互作用を時空間特異的に抽出し、機能的にもより詳細に解析できるものと期待される。さらに、この共培養系を応用し、中枢神経の脱随疾患、なかでもPelizaeus-Merzbacher(PMD)病を模倣するin vitroモデルを確立した。この系を用いて、PMD病のミエリン形成阻害を改善する化合物のスクリーニングを行った結果、ある化合物がミエリン形成不全を劇的に改善することを発見した。また、その詳細なシグナルメカニズムも合わせて明らかにした。これらの事象に関しては、すでに特許取得済みであり、現在、英文雑誌に投稿中である。以上のように、本研究の進展が、ミエリン発生過程を制御するメカニズムの解明に一端を投じるのみならず、脱ミエリン病の治療標的ターゲットの同定まで、基礎から臨床まで幅広い分野において、有用な知見を提供するものと考える。`

在这项研究的第一年中，我们报道了一种新颖的级联，其中神经元分泌的体液因素激活受体在少突胶质细胞上，并通过细胞内激酶通过细胞骨架蛋白的磷酸化来促进少突胶质细胞分化。此外，去年，我们专注于少突胶质细胞的迁移过程，并揭示了神经元分泌的生长因素作用于寡糖前体细胞，并被指导，并指导促进细胞骨骼蛋白（与骨骼蛋白的依赖相关方案）的基因蛋白的磷酸化来促进迁移。通过促进迁移。今年，我们应用了这些发现和技术，将精力集中在这项研究的最终目标的建设上：少突胶质细胞和神经元的共培养系统。由于各种独创性，我们使用源自大鼠胎儿的少突胶质细胞和神经元建立了世界优先的共培养系统。在常规的共培养（尽管中枢神经系统中很少成功的病例）中，无法实现有效的髓磷脂形成，因为来自分化早期的产后大鼠的少突胶质细胞。因此，我们通过使用具有较高增殖和分化能力的胎儿少突胶质细胞成功改善了这种情况，并确认在体外高效地形成髓鞘。使用该系统，可以预期可以特异性地提取时空，并在功能上进行更详细的分析。此外，通过应用此共培养系统，我们建立了一个体外模型，该模型模仿了中枢神经系统分解疾病，尤其是Pelizaeus-Merzbacher（PMD）疾病。使用该系统，我们筛选了改善PMD疾病中髓磷脂形成抑制的化合物，并发现某些化合物显着改善了髓磷脂发育不良。还阐明了详细的信号机制。这些活动已经获得了专利，目前已提交给英语杂志。如上所述，我们认为，这项研究的进步不仅将有助于阐明调节髓磷脂发育过程的机制，而且还将在从基本实践到临床实践的广泛领域中提供有用的知识，从鉴定目标靶向梅透蛋白疾病的靶标。 `