嗅覚記憶における神経幹細胞の役割

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近年、成熟動物でも中枢神経組織に神経に分化しうる神経幹細胞の存在が示されてきた。神経幹細胞が神経回路網の再構成に関わることが示されれば、神経幹細胞の増殖・分化の誘導、あるいは神経幹細胞の補充により神経変性疾患の治療が可能となろう。しかし、神経幹細胞の機能は謎に包まれたままである。そこで本研究では、優れた記憶学習パラダイムとして申請者らが解析してきたフェロモン記憶の形成、維持、消去に神経幹細胞が如何に関わるかを解明することを目指している。そこで先ず、神経幹細胞特異的除去を可能にするトランスジェニックマウスの作製を試みた。細胞特異的除去にはimmunotoxin系を用いる。特異的に作動するプロモーターの支配下に、ヒトインターロイキン2受容体(hIL-2R)αが発現するようにトランスジーンを組み込んだマウスを作製し、任意の時期に、破壊したい細胞の周辺に抗hIL-2Rαモノクローナル抗体にシュードモナス外毒素の一部を融合したimmunotoxin、anti-Tac(FV)-PE38を作用させる。Anti-Tac(FV)-PE38はhIL-2Rαに特異的に結合し、マウスIL-2Rには交差しない。結合したanti-Tac(FV)-PE38はhIL-2Rと共に細胞に内在化され、その細胞は外毒素によって蛋白質合成が抑えられ除去される。この受容体をGFPとの融合蛋白とする(IL-2R/GFP)ことにより、蛍光により発現している細胞の同定も可能となる。本研究では、神経幹細胞に特異的に発現している蛋白であるネスチンのプロモーターを利用した。ネスチンとは細胞骨格中間径繊維の一つであり神経幹細胞には発現しているが、神経細胞に分化すると急速にその発現レベルが低下することが知られている。すでにトランスジェニックマウスは生まれている。