膜動態変化を誘導するマクロピノサイトーシスの阻害剤を用いた神経軸索再生法の開発

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研究目的神経突起伸長は標的細胞とのシナプス形成に重要な過程(誘因性軸索ガイダンス)である。また突起伸長の抑制は間違った標的とシナプス形成しないために必須な過程(反発性軸索ガイダンス)である。研究代表者は神経突起伸長の抑制がマクロピノサイトーシスによる細胞膜の大規模な細胞内への回収により達成される事を発見した。さらに神経回路形成に重要であるカルシウムや反発性ガイダンス分子Sema3aがマクロピノサイトーシスを誘導することで突起伸長を抑制している事を明らかにした。一方、神経軸索損傷時にカルシウムやSema3aは軸索再生を阻害していることが知られている。従って、マクロピノサイトーシスを阻害することで軸索再生を促進出来る可能性が示唆される。本研究では神経軸索損傷時におけるマクロピノサイトーシスの誘導メカニズムとその阻害剤による軸索再生法の開発を目的とした。研究方法マクロピノサイトーシスは高分子量の蛍光標識デキストランで可視化、定量が可能である。神経軸索損傷時にカルシウムが軸索再生を阻害していることから、高濃度カルシウム(20mM)存在下での脊髄後根神経節ニューロン成長円錐の蛍光デキストランの取り込みを検討した。また、脊髄損傷後1,2週間で損傷組織周辺部にSema3aの発現が誘導されることが報告されているため、この時期にデキストランが取り込まれるかを検討した。研究成果高濃度カルシウムは脊髄後根神経節ニューロン成長円錐内でカルシウム振動を誘導し、それによって、蛍光デキストランが取り込まれることが分かった。また、脊髄損傷後に損傷神経細胞の軸策末端に蛍光デキストランが取り込まれる可能性を得た。以上の事から、神経軸索損傷時のマクロピノサイトーシスを阻害する事で、神経軸索再生の促進をさせる可能性が示唆された。