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神経軸索成長過程における脂質ミクロドメインの機能解析

神经轴突生长过程中脂质微区的功能分析

基本信息

批准号：
04F04532
负责人：
上口裕之
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

伸長過程にある軸索突起の先端部(成長円錐)は、細胞外環境に存在するガイダンス分子を認識し、軸索突起を正確な方向へと誘導・牽引する。ガイダンス分子は、隣接あるいは遠隔部位に存在する他の細胞から産生・放出され、成長円錐に発現する受容体に結合して軸索の伸長速度と方向を制御する。これまでに存在が確認された軸索ガイダンス分子のすべてはタンパク質であり、非タンパク性因子による軸索ガイダンスは見過ごされていた。我々は、細胞外に放出された脂質分子が軸索の伸長方向を制御することを発見し、タンパク性因子のみでは説明不可能な軸索ガイダンス機構が存在することを明らかにした。現在、培養神経細胞に対してガイダンス分子として機能しうる2種類の脂質分子を同定し、そのうち1種は発生段階の神経組織に存在するグリア系細胞に発現することを確認した。グリア系細胞に発現する本脂質は細胞外に放出され、成長円錐の移動方向を制御することが示唆された。中枢神経組織内での本脂質の発現は濃度勾配を示し、軸索突起は高濃度部位を避ける方向に伸張する。また、培養した脊髄感覚神経の軸索成長円錐の近傍に本脂質の微小濃度勾配を作成すると、成長円錐は濃度勾配を下る方向に移動した(軸索突起が反発された)。本実験系での成長円錐近傍の脂質濃度は数百ピコMであり、驚くほど低濃度で作用する生理活性の極めて高い分子であることが判明した。このように、本脂質はグリア細胞と神経細胞間の情報伝達を担い、軸索ガイダンス分子として神経回路網の形成を制御することが示唆された。

During elongation, the tip of the axonal protrusion (growth cone) is recognized by the presence of molecules in the outer ring of the cell, and the axonal protrusion is induced in the correct direction The growth rate and direction of the axons are controlled by the binding of the receptor to the receptor, the production, emission, and development of other cells due to the presence of molecules adjacent to and at distant sites. The presence of such an element is confirmed by the presence of an axle element. The release of lipid molecules outside the cell can control the elongation direction of the axons, and it is impossible to explain the existence of the axons. Now, we confirm that two kinds of lipid molecules exist in cultured neurons, and one kind exists in developing neurons. This lipid is released outside the cell, and the direction of movement of the growth cone is controlled. The expression of these lipids in central nervous system tissues is correlated with concentration, and axonal projections are oriented in the direction of high concentration. In addition, the concentration of lipid in the axonal growth cone of the spinal cord was adjusted to a low level, and the concentration of lipid in the axonal growth cone was adjusted to a low level. The lipid concentration near the growth cone of this system varies from several hundred to low concentrations, and the physiological activity of high molecules is identified. The lipid chain is responsible for the transmission of information between cells and axons, and for the control of the formation of neural networks.