中枢神経軸索再生のシナプス編成機構に関する研究

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再生時期特異分子のクローニング金魚の視神経を切断し切断端からの軸索再伸長、視蓋への到達、そこでのシナプス形成、精密化を経て視機能が完全に回復する。この視神経再生は約4〜6ヵ月と長期間を有する。そこで我々は、この再生時期をi)再生準備期(0〜7日)ii)軸索伸長期(7〜30日)iii)視蓋でのシナプス形成、再編成期(40〜100日)の3時期に分け、i)ii)は視神経切断5日目網膜のcDNAライブラリーからiii)は視神経切断60日目の視蓋cDNAライブラリーから正常網膜、視蓋とのディファレンシャルハイブリ法にてポジティブクローンをつり上げた。再生後期に働くフェリチンH1分子について本遺伝子はアミノ酸177個からなる鉄貯蔵蛋白の一種である。フェリチンH-1 mRNA量は視神経切断30日日頃から増加し始め、60日でピークとなった。またISH法によりその局在は視蓋の各層の細胞に見られた。その層は視神経と視蓋細胞とがシナプスを形成する各層に一致していた。その機能については不明であるが、再生視神終末の処理等再生過程に何らかの役割を担っているものと推察された。更に軸索退縮分子であるエフリン、セマフォリン両分子のクローニングにも成功した。これら分子のシナプス再編成期における役割りについて視蓋における免疫染色、リガンドの受容体Eph、ニューロピリンの局在等について検討している所である。ゼブラフィッシュの行動解析装置魚類の視神経切断後の再生を評価するためCCDカメラにより取り込んだ画像をコンピューターで解析する装置を開発した。本装置により稚魚から成魚まで、一匹から群れ(7〜8匹)まで、金魚、メダカ、ゼブラフィッシュに至るまで容易に応用できることが判明した。本装置を用い小型魚類の神経再生の評価はもとより、行動異常の検出や突然変異体魚の検出に応用している。