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Investigation of the molecular mechanism of peripheral nerve axon regeneration focusing on the transcription factor REST and the search for new treatments.

以转录因子REST为重点研究周围神经轴突再生的分子机制并寻找新的治疗方法。

基本信息

批准号：
22K09342
负责人：
内藤聖人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09342/
关键词：
REST 軸索再生マーカー GAP43 絞扼性神経障害転写調節因子REST 軸索再生加齢

项目摘要

本研究の目的は、RESTの転写調節因子としての多機能性に注目し、RESTの関与する軸索再生機構を網羅的に探索し、加齢による軸索再生能力低下の病態解明と、軸索再生を標的とした新たな治療法を開発することである。初年度である2022年度は、線維芽細胞株NIH-3T3を用いて、REST高発現モデルおよび発現抑制モデルを作成した。RESTの強制発現にはRESTプラスミドを使用し、REST発現抑制モデルはshRNA(short hairpin RNA)を用いた。コントロール細胞、REST高発現細胞、REST発現抑制細胞を用いて、軸索再生マーカーであるGAP43などの神経特異的タンパク質の発現やGAP43発現に関与する細胞内経路の発現解析をウェスタンブロット (WB) 法、PCR法により評価し、軸索再生への影響について解析した。その結果、REST発現調節細胞において、GAP43発現はコントロールと比較してREST高発現細胞で有意に低下していた(0.58倍, P=0.016)が、REST発現抑制細胞では有意に亢進していた(2.60倍, P<0.001)。さらにGAP43発現に関わるJAK1/STAT3経路の発現はコントロールと比較してREST高発現細胞でIL6は有意に亢進し、gp130とJAK1は有意に低下していた (P=0.017、P=0.004、P=0.038)。一方、REST発現抑制細胞ではコントロールと比較してIL6、gp130、JAK1、STAT3は有意に亢進していた (P=0.010、P=0.004、P=0.003、P=0.012)。以上より、gp130発現はRESTにより制御され、JAK1/STAT経路による軸索再生に影響を及ぼすことが示唆された。また、次年度に予定している、REST発現調節の分子機構を明らかにするためのRNAシーケンスによる網羅的発現解析の準備を進めている。

The purpose of this study is to explore the versatility of REST's regulatory factors, explore the relationship between REST and axonal regeneration mechanisms, and explore new ways to solve the problem of low axonal regeneration capacity. In the first year of 2022, the growth inhibition of NIH-3T3 cells was established. REST stress expression is used to inhibit REST expression by using shRNA(short hairpin RNA). The analysis of intracellular pathway development related to GAP 43 development by WB method, PCR method, and the analysis of the influence of axonal regeneration. The results showed that the expression of GAP43 in REST expression regulating cells was significantly lower than that in REST expression inhibiting cells (0.58-fold, P=0.016) and significantly higher than that in REST expression inhibiting cells (2.60-fold, P<0.001). In addition, the expression of GAP43 in JAK1/STAT3 pathway was significantly higher than that in REST cells. IL-6 was significantly increased, while gp130 and JAK1 were significantly decreased (P=0.017, P=0.004, P=0.038). On the other hand, REST expression inhibition cells were significantly increased compared with IL6, gp130, JAK1, STAT3 (P=0.010, P=0.004, P =0.003, P=0.012). The above, gp130 discovery is REST control, JAK1/STAT circuit, axon regeneration influence and axon regeneration indication. In the next year, the molecular mechanism for REST discovery regulation is scheduled to be identified, and the RNA discovery analysis of the network is prepared.