中枢神経細胞の生と死と再生を分ける分子機構の解析

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哺乳類を材料にして、視神経切断による網膜神経節細胞の逆行性変性と、末梢神経移植による軸索再生のメカニズムの解明を続けてきている。中でも、視神経切断の前後で、発現が変動する遺伝子を網羅的に同定することを目標に解析を行なってきた。今年度はbcl-2の活性を阻害して細胞死を促進するとされるHrk/DP5の発現解析を行い、この視神経切断による逆行性細胞死の分子機構を解明の手がかりを得ることが出来た。まず、RT-PCRによりHrkの発現を検索した。正常のラット網膜では、Hrkの発現は検出されなかった。視神経切断後、経時的に網膜を摘出しRT-PCRでHrkの発現を調べたところ、切断後12時間で最初のHrkの発現誘導が観察され、切断1週間後も持続することが明らかになった。次にHrkのoligonucucleotide probeを合成し、DIGシステムによるin situハイブリダイゼーションを行い、Hrk転写産物の網膜内局在を調べた。その結果、視神経切断後12時間のラット網膜で、Hrkは約30%の網膜神経節細胞にのみ発現誘導されていることが判明した。Hrkは、正常網膜で全く発現されていないばかりか、視神経切断により神経節細胞で発現誘導される分子のうち、もっとも早く発現誘導される分子である。その想定されている機能から、軸索切断により起こる逆行性変性で中心的な役割を果たしている可能性が高い。また、発現パターンの解析により、Hrkの発現が誘導された細胞から細胞死が順次起こっていく可能性も示唆され、これまで報告されてきた網膜神経節細胞の逆行性変性の過程をよく説明する。末梢神経移植を施した動物においてはHrkの発現誘導が抑制されることが推測されるので、逆行性変性時、軸索再生時におけるHrkの発現誘導調節を中心に今後解析を継続していきたい。