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中枢神経再生阻害におけるp75受容体の役割の解明

阐明p75受体抑制中枢神经再生的作用

基本信息

批准号：
11J05820
负责人：
上杉紀子
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J05820/
关键词：
中枢神経軸索再生 p75受容体 ephrin-B3 中枢神経軸索再生阻害

项目摘要

中枢神経において損傷を受けた神経軸索が再生できない要因の1つとして、神経線維を取り巻くオリゴデンドロサイトがMAG、Nogo、OMgpといった軸索伸長阻害因子を発現し、軸索の伸長を阻害していることが考えられている。軸索伸長途上にある神経細胞内では、Rho-GDI(Rho-guaninenucleotide dissociation inhibitor)が低分子量GタンパクであるRhoAと結合し、その活性化を阻害している。しかし上記の軸索伸長阻害因子がNogo受容体と結合すると、共受容体であるp75受容体とRho-GDIの結合が神経細胞内において促される。これによりRhoAはRho-GDIとの結合から解放され、細胞内のRho-GEFにより活性化される。活性化されたRhoAは細胞骨格制御因子に作用し軸索伸長を阻害する。このことからp75受容体は、中枢神経損傷後の回復を目指すにあたって重要な標的分子の一つと考えられる。しかし、p75受容体欠損動物において中枢神経損傷後に軸索は再生・伸長せず、機能回復は野生型と比べ改善しないことが報告された。この結果はp75受容体が軸索伸長を促進する神経栄養因子(NGF,BDNFなど)の受容体でもあることを反映していると考えられる。したがって、p75受容体が生体内でも軸索再生阻害に関与しているか否かは、p75受容体欠損動物を用いては知ることが出来なかった。そこで本研究では、『p75受容体がもつ軸索再生阻害経路としての機能のみを遮断すれば、中枢神経の軸索再生は促される』と仮説を立て、p75受容体の細胞内結合部位をめぐりRho-GDIと競合する薬剤:Pep5を用い、視神経損傷モデル動物にPep5を処置し、その後の神経再生・機能回復を観察した。その結果、Pep5処置により視神経軸索再生が観察され、本研究の仮説が立証された。さらに申請者は、軸索反発因子として知られるephrin-B3が、上述のp75受容体を介した機序により軸索伸長を阻害することを見出した。申請者はephrinB3を安定発現する細胞株を構築し、その上に大脳皮質由来の神経細胞を共培養すると、神経突起の伸長が抑制されることを再現し、さらにこの作用がPep5処置により打ち消されること、ならびにsiRNAを用いた実験により、神経細胞に発現するp75受容体とEphA4受容体がephrinB3による突起伸長抑制に必要であることを見出した。p75受容体、EphA4受容体、ephrinB3の関係については共沈実験およびELISA法により、ephrinB3がEphA4受容体を介してp75受容体と結合することを見出した。これらの研究成果は、ephrinB3の新たな作用機序を明らかにするとともに、生体内でのp75受容体による軸索再生阻害機序の全貌を明らかにするものである。

Central nervous system damage is caused by the development of a nervous system axis, and the development of an axis elongation resistance factor is caused by the development of a nervous system axis elongation resistance factor. Rho-GDI(Rho-guanine nucleotide disassociation inhibitor) inhibits the activation and binding of low molecular weight G. The inhibition factors of axonal elongation in Nogo receptor and Rho-GDI receptor are promoted in neurons. RhoA is released from Rho-GDI binding, and Rho-GEF is activated in cells. Activation of RhoA inhibits axonal elongation by acting as a cytoskeletal control factor. The receptor p75 is the key to recovery after central nervous system injury. Axonal regeneration, elongation and functional recovery after central nervous system injury in animals with impaired p75 receptors are reported to be improved compared with wild type animals. The results showed that p75 receptor could promote axonal elongation, and NGF,BDNF and receptor could reflect axonal elongation. P75 receptor in vivo axonal regeneration resistance related to P75 receptor in vivo axonal regeneration related to P75 receptor in vivo In this study, we established the theory that p75 receptors inhibit axonal regeneration, block its function, and promote axonal regeneration in central nervous system. We also investigated the mechanism of Rho-GDI interaction in intracellular binding sites of p75 receptors:Pep5 activation, Pep5 treatment in animals with visual damage, and post-axonal regeneration. The results of this study demonstrate that Pep5 treatment is effective in detecting axonal regeneration. The applicant has been informed of the eprin-B3 factor and the mechanism of the p75 receptor described above. The applicant established a cell line for stable development of ephrinB3, co-cultured with neurons derived from the cortex, and inhibited the elongation of neuronal processes. The effect of siRNA on the development of ephrinB3 was shown in the p75 receptor. The relationship between p75 receptor, EphA4 receptor and ephrinB3 is shown in the coprecipitation and ELISA method. EphrinB3 and EphA4 receptor are also shown in the combination of p75 receptor and ephrinB3. The results of this study provide an overview of the novel mechanism of action of ephrinB3 in vivo and in vivo for the inhibition of axonal regeneration by p75 receptors.