TOP一般(口演)
 
一般(口演)
グリア、ミエリン1
1B-一般1-1
Teneurin-4 Is Required for Myelination in the Central Nervous System and Quiescence of Muscle Satellite Cells
鈴木 喜晴,石井 佳菜,馬渕 洋,林 千香子,木倉 直美,赤澤 智宏
東京医科歯科大院・保健衛生・分子生命情報解析学

Teneurins are type II transmembrane proteins, and there are 4 isoforms(Ten-1 to -4)among their family. Ten-4 is expressed in neurons and glia cells in the central nervous system(CNS)and in muscle satellite cells, which are somatic stem cells in the skeletal muscle. Mutations of the Ten-4 gene are associated with essential tremor, bipolar disorder, and type II diabetes. Ten-4 deficient mice developed hindlimb-dominant tremors and displayed smaller body size. Here we aimed to elucidate the Ten-4 functions in the CNS and the skeletal muscle tissue. Ten-4 was highly expressed in the spinal cord of wild-type mice. In the spinal cord of Ten-4 deficient mice, myelination of small diameter axons was significantly reduced. This may be responsible for the tremor phenotype. Differentiation and cellular process formation of oligodendrocytes and the myelin-forming glia cells in the CNS were inhibited in the Ten-4 deficient mice. Further, we found that activation of focal adhesion kinase(FAK)was required for process formation by Ten-4 in wild-type mice. We also analyzed Ten-4 function in neurite outgrowth using Neuro-2a cells. Knockdown and overexpression of Ten-4 reduced and increased, respectively, filopodia-like protrusion formation through FAK signaling. In the tibialis anterior(TA)muscle, one of skeletal muscle tissues, the size and myofiber number were reduced in the Ten-4 deficient mice. This defect in normal skeletal muscle formation was presumably one of the causes of the smaller body size. In the Ten-4 deficient TA muscle, population of satellite cells was decreased. In addition, we found an abnormally accelerated activation of Ten-4 deficient satellite cells. Together, Ten-4 plays critical roles in CNS myelination and quiescence of muscle satellite cells.
1B-一般1-2
網膜剥離後の急性視細胞死にはミュラーグリアのTRPV4活性化・ATP放出が関与する
柴崎 貢志1,杉尾 翔太1,池中 一裕2,石崎 泰樹1,松本 英孝3
1群馬大院・医・分子細胞,2生理研・分子神経生理,3群馬大・医・眼科

今回我々は、マウスにおける網膜剥離モデルを作製することに成功し、この有用なシステムを用いて、網膜剥離後の急性視細胞死がどのような分子メカニズムで進行していくのかを調べた。温度センサー・浸透圧センサー・機械刺激センサー・脂質センサーとして報告されているTRPV4(柴崎ら、J Neurosci 2007, 2010)に着目して解析を行った。まず、TRPV4の網膜内発現をin situ hybridization法、IHC法、Ca2+-イメージング法で調べた結果、報告されているようにミュラーグリアに発現していることが確認出来た。以前に我々は、脳において、TRPV4陽性アストロサイトは約20%程度のマイナーなサブタイプを構成し、TRPV4の活性化に伴い、ATPなどのグリオトランスミッターが遊離し、興奮を伝播していくことを突き止めている(柴崎ら、JBC 2014)。網膜内に存在するミュラーグリアは、脳アストロサイトと性質が類似した網膜内における唯一のグリア細胞である。これらの点より、網膜剥離時に生じる機械刺激やPLA2活性化に伴うアラキドン酸(TRPV4リガンド)産生によりミュラーグリアのTRPV4が活性化し、大量のATP放出が生じ、これが視細胞を細胞死へと導くのではないかと仮説を立て、その検証を行った。その結果、培養ミュラーグリアにおいてTRPV4活性化を促すことで著しいATP放出が引き起こされることを突き止めた。網膜内にBz-ATPをインジェクションすると急激な視細胞死が誘導されることが報告されており、我々の結果は網膜剥離時に色素上皮層と網膜層が剥離を起こすと機械刺激によりミュラーグリアのendfeetに局在しているTRPV4が活性化し、ATP放出を引き起こし、視細胞の急性細胞死を誘導している可能性を示唆している。そこでさらに、WTとTRPV4KOマウスに網膜剥離を引き起こし、視細胞のアポトーシスをTUNEL染色にて解析した。その結果、WTと比較し、TRPV4KOマウスでは視細胞死は半数以下にまで抑制された。また、WTマウスへのTRPV4阻害剤インジェクションにおいても、視細胞死は半数以下にまで抑制されることを突き止めた。これらの結果より、網膜剥離急性期の病態悪化にはミュラーグリアのTRPV4が深く関与する可能性を見いだした。
1B-一般1-3
TREM2/DAP12を介するミクログリア活性化は神経障害性疼痛を増悪させる
小西 博之1,小林 正明1,高井 俊行2,木山 博資1
1名古屋大院・医・機能組織学,2東北大・加齢研・遺伝子導入研究分野

神経障害性疼痛モデル動物において、脊髄後角でのミクログリア活性化はアロディニアを引き起こす主要な原因であると考えられている。ミクログリアの活性化誘導には、神経損傷を感知しミクログリア内にシグナルを伝達する膜上受容体が重要な役割を果たすと考えられるが、活性化への関与が特定されている分子は少ない。膜1回貫通型タンパクDNAX activation protein of 12 kDa(DAP12)は、triggering receptor expressed on myeloid cells(TREM)2など細胞内ドメインの短いリガンド認識膜タンパクと複合体を形成し、細胞外のシグナルを細胞内に伝えるシグナル伝達鎖として作動する。TREM2とDAP12は神経系ではミクログリア特異的に発現しており、両分子の変異はヒトでアルツハイマー病を引き起こすことが報告されているため、TREM2/DAP12を介するシグナルはミクログリアの活性を強く制御する可能性が考えられた。そこで、本研究では、神経障害性疼痛モデルマウスのミクログリア活性化におけるTREM2/DAP12の関与を検討した。DAP12ノックアウトマウスでは、L4脊髄神経切断後に下肢に現れるアロディニアが顕著に抑制されていた。DAP12ノックアウトマウスの脊髄後角ではミクログリア数が有意に減少すると共に、炎症性サイトカインの発現低下が見られたことから、DAP12を介するシグナルはミクログリアの活性化を促進していると考えられた。次に、TREM2の関与を検討するために、非神経損傷マウスの脊髄髄腔にTREM2アゴニスティック抗体を投与した。その結果、野生型マウスでは脊髄後角で炎症性サイトカインが発現誘導され、下肢に顕著なアロディニアが現れたが、DAP12ノックアウトマウスではそれらの現象は見られなかった。以上の結果から、TREM2/DAP12を介するシグナルは脊髄後角でのミクログリア活性化を促進することにより、神経障害性疼痛を増悪させることが示唆された。
1B-一般1-4
再発・寛解型マウス多発性硬化症モデルにおける脱髄の形態学的解析
板東 良雄1,佐々木 千恵1,升村 誠2,中村 隆一2,幸田 修一2,吉田 成孝1
1旭川医大・解剖・機能形態,2アスビオファーマ

多発性硬化症(Multiple Sclerosis:MS)は中枢神経系における炎症性脱髄性疾患であり、脱髄および軸索変性が生じることが知られているが、再発のメカニズムには未だ不明な点が多い。そこで、本研究ではMSの動物モデルとして確立されている実験的自己免疫性脳脊髄炎(experimental autoimmune encephalomyelitis:EAE)モデルを用いて、再発時における髄鞘の形態学的変化に着目して組織学的解析を行った。SJL雌マウス(6-8週齢)にミエリン構成蛋白の一つであるProteolipid protein 139-151(PLP139-151)をアジュバンドとともに皮下に免疫し、再発・寛解型EAEを誘導した後、脊髄を経時的に採取した。試料はオスミウム浸軟法により処理し、走査型電子顕微鏡を用いて髄鞘を観察した。また、免疫組織化学法による形態学的解析も併せて行った。その結果、再発した群では炎症細胞の浸潤に伴う炎症性脱髄および髄鞘の過形成などの髄鞘構造の異常所見が認められたのに対し、再発しなかった群では炎症細胞の浸潤は少なく、髄鞘の形態学的変化もほとんど認められなかった。以上のことから、脱髄に伴う髄鞘の異常な形態学的変化とEAEの再発の関連が示唆された。
1B-一般1-5
Protective roles of ATF6α in optic nerve crush injury, a model of neurodegeneration
宝田 美佳1,郡山 恵樹2,森 和俊3,高橋 良輔4,北尾 康子1,堀 修1
1金沢大院・医・神経解剖,2鈴鹿医療科学大・薬・神経薬理,3京都大・理・生物物理,4京都大・医・臨床神経

Accumulating evidence suggests a crucial role for the unfolded protein response(UPR)in neuropathological conditions such as brain ischemia, trauma and neurodegeneration. In this study, we investigated the relevance of ATF6α, one transcriptional factor of the three axes of UPR signaling, after optic nerve crush injury(ONI)in mice. RT-qPCR analysis revealed enhanced level of expression of GRP78, a downstream molecule of ATF6α, in wild-type mice one day after ONI. Immunohistochemical analysis confirmed higher level of expression of GRP78 protein in both retinal ganglion cells and Müller cells after ONI. Analysis using wild-type and ATF6α knockout mice revealed that deletion of ATF6α enhanced degeneration of retinal ganglion cells, which was determined by the decreased number of βIII-tubulin-positive cells in flat-mounted retinas after ONI. Furthermore, increased expression of GFAP, a marker of activation of Müller cells and astrocytes, was lower in ATF6α knockout mice than in wild-type mice after ONI. Further analysis showed that deficiency of ATF6α also affects the expression of neurotrophic factors induced after ONI. These results suggest that ATF6α may play a critical role for the survival of retinal ganglion cells by facilitating the glial activation and the expression of neurotrophic factor after ONI.