神経系再生における軸索ガイダンス分子ＣＲＭＰの機能解明

轴突引导分子CRMP在神经系统再生中的功能阐明

基本信息

批准号：
13J05321
负责人：
長井淳
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

CRMP2は非リン酸化状態で微小管の重合を促し、神経伸長を助けるタンパク質であるが、リン酸化を受けると、微小管との結合能が低下し、神経伸長抑制に繋がることが知られている。まず我々は、損傷した脊髄においてCRMP2リン酸化が上昇していることを確認した。CRMP2のリン酸化を遺伝学的に喪失させたCRMP2KIマウスでは脊髄損傷後1-4週間において、運動・感覚機能の回復が認められた。脊髄の凍結切片を用いた免疫染色により、CRMP2KIマウスの損傷脊髄においては、軸索再生が促進されていること、軸索内の微小管が安定化されていることが見出だされた。次に、CRMP2KIマウス由来の後根神経節細胞（DRG）を用いて培養系実験を行った。コンドロイチン硫酸プロテオグリカン（CSPG）をコートしたdish上に野性型マウス由来DRGを培養すると、神経突起の退縮が観察された。これに対し、CRMP2KI DRG神経細胞はCSPGコートdish上でも神経突起の長さは野性型に比べ有意に長かった。これはCRMP2リン酸化阻害がCSPGの軸索進展阻害作用を弱めることを示唆する。さらに、神経栄養因子であるbrain-derived neurotrophic factor（BDNF）を培養した野性型・CRMP2KI DRG神経細胞に投与したところ、CRMP2KI DRG神経細胞が有意に高いBDNF反応性を示した。CRMP2KI培養DRG神経細胞の軸索末端では、BDNFの受容体であるTrkBが多く発現し、成長因子に対する反応性を上昇させていることが確認された。CRMP2リン酸化阻害は阻害因子を抑制し、成長因子の反応性を上げることが出来るユニークな方法であるということが示された。CRMPは精髄損傷の治療標的になりうるということを示唆し、神経再生医療の開発に貢献することが期待される。

CRMP2是一种蛋白质，可促进非磷酸化态和有助于神经扩展的微管聚合，但是当磷酸化时，众所周知，其微管的结合能力会降低，从而导致神经延伸。首先，我们证实了受伤的脊髓中CRMP2磷酸化的升高。脊髓损伤后1-4周回收运动和感觉功能，CRMP2KI小鼠的CRMP2磷酸化遗传丧失。使用冷冻脊髓切片进行免疫染色表明，轴突再生是促进的，并且在CRMP2KI小鼠的受损脊髓中稳定轴突中的微管。接下来，使用衍生自CRMP2KI小鼠的背根神经节细胞（DRG）进行培养实验。当将来自野生型小鼠的DRG培养在硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPG）涂层的菜肴上时，观察到神经突的退化。相反，CSPG涂层菜肴上的CRMP2KI DRG神经元明显长于野生型。这表明抑制CRMP2磷酸化会降低CSPG对轴突膨胀的抑制作用。此外，当用脑源性神经营养因子（BDNF）培养的野生型CRMP2KI DRG神经元（BDNF）时，CRMP2KI DRG神经元显示出明显更高的BDNF反应性。已经证实，在CRMP2KI培养的DRG神经元的轴突末端，TRKB（BDNF的受体）更频繁地表达，从而增加了它们对生长因子的反应性。已经表明，CRMP2磷酸化抑制是一种独特的方法，可以抑制抑制剂并增加生长因子的反应性。它表明CRMP可以成为精液损伤的治疗靶点，并有望有助于神经金属医学的发展。