나고야 시립 대학의 보도 자료
두뇌의 신경 세포 재생 메커니즘에 관한 연구 성과 발표에 대해
본교 의학 연구과의 澤本 和 延 교수 (재생 의학)와 같은 대학원 사와다 마사토 등의 연구 그룹은 뇌의 신경 세포가 바뀐 재생 메커니즘을 해명했다. 이 성과는 미국의 과학 잡지인 저널 오브 뉴로 사이언스에 게재됩니다 (미국 동부 시간 8 월 10 일).
최근 성인의 두뇌에도 줄기 세포가 존재하고 새로운 신경 세포가 만들어지고있는 것을 알고 왔습니다. 그러나 오래되거나 질병에 의해 죽지 신경 세포가 어떻게 새로운 신경 세포와 바뀌었 불분명했다. 이번 연구는 특수 현미경을 이용하여 살아있는 동물의 뇌의 신경 세포를 장기간 관찰하고 계속하여 신경 세포가 죽은 위치에 새로운 신경 세포가 참가 방법이있다, 그리고이 구조가 두뇌 활동에 의해 조절되고 있음을 처음으로 해명되었습니다.
이 구조는, 예를 들면 뇌 질환을 재생 의료에서 치료 방법의 개발에 도움이 될 수 있습니다.
본 연구는 본교 및 생리학 연구소 (생체 항상 기능 발달기구 연구 부문) 등이 참여 공동 연구로 수행되었습니다.
<내용 설명>
배경
최근 연구에서 성인 뇌에도 줄기 세포가 존재하여 신경 세포를 재생하고있다는 것을 밝혀왔다. 지금까지의 연구 방법은 사후 뇌를 분석하고 있었기 때문에, 두뇌에 어떻게 신경 세포가 교체 재생되는지 알 수있었습니다. 또한 신경 세포의 재생과 뇌 활동의 관계에 대해서는 거의 알려져 있지 않았습니다. 이번 우리는 살아있는 동물에서 신경 세포를 장기간 관찰하는 기술을 사용하여 신경 세포 재생 메커니즘과 뇌 활동의 관계에 대해 자세하게 조사했습니다.
연구 방법
뇌 안에서 냄새의 처리에 관한 후구라는 부위는 활발하게 신경 세포가 재생하는 것으로 알려져 있습니다. 이번 우리는 생리학 연구소 鍋倉 준이치 교수팀과 공동 연구에 의해 산 채로 뇌 속의 신경 세포를 관찰할 수있는 "두 광자 현미경"이라는 특수 현미경을 사용하여 후구 신경 세포를 2 개월에 걸쳐 반복 관찰을 계속했습니다. 그 결과 이전 신경 세포가 죽고, 새로운 신경 세포가 신경에 참가하는 모습을 파악하는 것에 성공했습니다. 또한 레이저를 이용하여 노린 신경 세포를 죽이고 같은 위치에 새로운 신경 세포가 재생되는 것을 발견했습니다. 또한 마우스 코에 마개를 삽입하여 냄새 정보를 차단하고 뇌에 자극을 잃는 경우 같은 장소에서 신경 세포의 재생은 일어나지 않을 것이 밝혀졌다.
결론
뇌의 신경 세포가 죽은 위치에 새로운 신경 세포가 참가 구조가 존재하며 그 구조는 두뇌 활동에 의해 조절되고 있음을 처음으로 해명되었습니다.
의료에의 응용 가능성
우리의 지금까지의 연구를 통해 뇌의 줄기 세포로부터 생산되는 새로운 신경 세포가 뇌경색 등의 질환에 많은 신경 세포가 사멸하면 그 지역으로 이동하여 신경 세포의 일부를 재생 것을 알고 왔습니다. 그러나, 재생 효율이 낮기 때문에 뇌의 기능이 충분히 회복되지 않습니다. 이번 밝혀진 구조를 응용하여 손실된 신경 세포의 재생 효율을 높일 수있다면 뇌질환 치료에 도움이 될 수 있습니다. 또한 두뇌 활동을 통해 새로운 신경 세포가 참여 구조를 해명함으로써 상해 후 재활법 향상과 iPS 세포 등을 이용한 재생 의료에 기여할 수 있습니다.
<게재되는 논문 세부 정보>
게재 잡지 : Journal of Neuroscience, 제 31 권 ,11587-11596 페이지
제목 : Sensory input regulates spatial and subtype-specific patterns of neuronal turnover in the adult olfactory bulb
저자 : 사와다 마사토 (名古屋市立大), 카네코 나오코 (名古屋市立大), 이나다 히로유키 (생리학 연구소), 일본 氣弘 明 (생리학 연구소), 카토 야스코 (名古屋市立大) 야나가와 오른쪽 천 남편 (群馬大) 고바야시 카즈토 (후쿠시마 의대), 근본지기 (北海道大) 鍋倉 준이치 (생리학 연구소) 澤本 和 연장 (名古屋市立大)
