나고야 시립 대학의 보도 자료
두뇌의 신경 세포 재생 메커니즘에 관한 연구 성과 발표에 대해
본교 의학 연구과의 澤本은 연안 교수 (재생 의학) 및 동 대학원 사와다 마사토 등의 연구 그룹은 뇌의 신경 세포가 바뀌는 재생 메커니즘을 해명했습니다. 이 성과는 미국 과학 잡지 저널 뉴로 사이언스에 게재됩니다 (미국 동부 시간 8 월 10 일).
최근 성인의 두뇌에도 줄기 세포가 존재하고 새로운 신경 세포가 만들어지고있는 것을 알고 왔습니다. 그러나 오래된하거나 질병에 의해 죽어도했다 신경 세포가 어떻게 새로운 신경 세포와 바뀌었 있는지 알였습니다. 이번 연구는 특수 현미경을 이용하여 살아있는 동물의 뇌의 신경 세포를 장기간 관찰 계속하여 신경 세포가 죽은 위치에 새로운 신경 세포가 참가 방식이다는 것을, 그리고이 구조가 두뇌 활동에 의해 조절되고있다는 것을 처음 해명되었습니다.
이 방식은 예를 들어 뇌 질환을 재생 의료 따라 치료 방법 개발에 도움이 될 수 있습니다.
본 연구는 본교 및 생리학 연구소 (생체 향상 기능 발달기구 연구 부문) 등이 참여 공동 연구로 수행되었습니다.
<내용 설명>
배경
최근 연구에서 성인의 뇌에도 줄기 세포가 존재하여 신경 세포를 재생할 수 밝혀져 왔습니다. 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 세포의 재생의 구조와 뇌 활동의 관계에 대해 자세하게 조사했습니다.
연구 방법
두뇌에서 냄새 처리에 관한 嗅球라는 부위는 활발하게 신경 세포가 재생하는 것으로 알려져 있습니다. 이번 우리는 생리학 연구소 鍋倉 준이치 교수 들과의 공동 연구에 의해 산채 뇌 속의 신경 세포를 관찰할 수있는 "두 광자 현미경"이라는 특수 현미경을 사용하여 嗅球 신경 세포를 2 개월 동안 반복 관찰을 계속했습니다. 그 결과 이전 신경 세포가 죽고 새로운 신경 세포가 신경에 참가하는 모습을 파악하는데 성공했습니다. 또한 레이저를 이용하여 노린 신경 세포를 죽이는 같은 위치에 새로운 신경 세포가 재생되는 것을 발견했습니다. 또한 마우스의 코를 마개를 삽입하고 냄새 정보를 차단하고 뇌에 자극을 잃는과 같은 장소에서 신경 세포의 재생은 일어나지 않을 수 알았습니다.
결론
뇌의 신경 세포가 죽은 위치에 새로운 신경 세포가 참가 방식이 존재하고 그 메커니즘은 뇌의 활동에 의해 조절되고있다는 것을 처음 해명되었습니다.
의료에의 응용 가능성
우리의 지금까지의 연구를 통해 뇌의 줄기 세포에서 생산되는 새로운 신경 세포가 뇌경색 등의 질환에서 많은 신경 세포가 사멸하면 그 지역으로 이동하여 신경 세포의 일부를 재생하는 것을 알고 왔습니다. 그러나, 재생 효율이 낮기 때문에 뇌의 기능은 충분히 회복하지 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 참가 방식을 해명함으로써, 상해 후 재활법의 향상이나, iPS 세포 등을 이용한 재생 의료에 기여할 수 있습니다.
<게재되는 논문에 대한 자세한>
게재 저널 : 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 명 (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은 연안 (名古屋市立大)
