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New Neurons Clear the Path of Astrocytic Processes for Their Rapid Migration in the Adult Brain.
, Koike M , Hirota Y , Uchiyama Y , Wu JY , Lu Q , Tessier-Lavigne M , Alvarez-Buylla A , Okano H , Rubenstein JL , Sawamoto K . Kaneko N , Marín O , Koike M , Hirota Y , Uchiyama Y , Wu JY , Lu Q , Tessier - Lavigne M , Alvarez - Buylla A , Okano H , Rubenstein JL , Sawamoto K .
FULL TEXT NEURON 2010 Jul 29; 67 (2) :213 - 223.
PREVIEW in Neuron : Going Tubular in the Rostral Migratory Stream : Neurons Remodel Astrocyte Tubes to Promote Directional Migration in the Adult Brain
Research Highlights in Nature : Tunnelling brain cells
Research Highlights in Nature Reviews Neuroscience : Neuron - Glia Interactions A tunnel signal
나고야 시립 대학의 보도 자료
나고야 시립 대학 의학 연구과 澤本은 연안 교수와 카네코 나오코 조교수 등의 연구 그룹 (재생 의학)은 두뇌에서 만들어지는 새로운 신경 세포가 장거리를 고속으로 이동하는 방법을 해명했습니다. 이 성과는 미국 과학 잡지 Neuron에 게재됩니다.
최근 성인의 두뇌에도 줄기 세포가 존재하고 새로운 신경 세포가 만들어지고있는 것을 알고 왔습니다. 그런 신경 세포가 뇌에서 일하기 위하여는 만들어진 장소에서 멀리 떨어진 위치로 이동해야합니다. 많은 세포가 밀집되어있는 두뇌를 어떻게 신경 세포가 이동하는지는 지금까지 알 수있었습니다. 이번 연구는 새로운 신경 세포가 주변 세포를 押し分け 터널 모양의 통로를 만드는 방식은 장거리를 고속으로 이동할 수 있음을 처음으로 해명했다.
이 방식은 예를 들어 뇌경색 및 뇌실 주위 백질 연화 질환 등 뇌 질환을 재생 의료에 따라 치료 방법 개발에 도움이 될 수 있습니다.
본 연구는 본교 외에 順天堂大学, 게이오 대학, 미그 엘 에르난데스 대학 (스페인), 노스 웨스턴 대학 (미국), 시티 오브 호프 의학 연구소 (미국), 캘리포니아 대학 샌프란 시스코 (미국), 제넨텟쿠 사 (미국)가 참여한 국제 공동 연구이다.
배경 : 최근 연구에 의해 성인의 뇌에도 줄기 세포가 존재하여 새로운 신경 세포 (뉴런)을 계속 만들고있는 것이 밝혀져 왔습니다. 뇌의 내부에있는 측뇌실 벽을 따라 존재하는 "뇌실 下帯"라는 부분은 뇌 내에서 가장 활발하게 뉴런이 만들어지고있는 장소입니다. 이 뇌실 下帯으로 만들어진 신경 세포는 뇌의 전방까지 장거리를 이동하여 후각에 관련된 다양한 기능을 담당하는 세포로 성숙합니다. 또한 뇌경색 등의 질병에 의해 많은 뇌 세포가 사멸하면 상해를받은 부위로 이동하여 신경의 일부를 재생합니다. 그러나 뇌는 세포와 섬유가 조밀한 조직이며 이러한 뉴런이 그 속을 어떻게 멀리까지 이동하고 있는지, 그 메커니즘은 알려지지 않았습니다. 이번 우리는 뉴런 아스트로 사이트는 다른 종류의 세포가 만드는 터널을 통과하는 것에 착안하여 그 구조를 자세히 조사했다.
연구 방법 : 세포 이동 조절에 관련된 SLIT 단백질을 코드하는 유전자를 결손 마우스의 뇌를 분석했는데, 뇌실下帯에서 뉴런의 이동 속도가 저하 터널을 형성하는 아스트로 사이트의 모양이 불규칙하게되어있는 것을 알 수있었습니다. SLIT 단백질의 수용체이다 ROBO의 분포를 조사한 결과, 터널을 형성하고있다 아스트로 사이트에 집중하고있었습니다. 다양한 배양법을 사용하여 세포의 형태 변화와 이동하는 모습을 상세하게 분석한 결과, 신경이 분비하는 SLIT이 아스트로 사이트의 표면에 존재하는 ROBO 결합하면 아스트로 사이트가 안으로 넣습 두뇌에 터널 구조가 만들어지는 것을 알 수있었습니다.
결론 : 이동 뉴런이 SLIT 단백질을 분비함으로써 주변 아스트로 사이트에 움직임 자신의 빠른 이동을위한 터널 정비를 실시한다고 새로운 메커니즘이 밝혀졌습니다.
의료에의 응용 가능성 : 뇌 내의 뉴런의 이동을 제어하여 원하는 부위에 효율적으로 도달시키는 것이 가능하게되면, 현재 치료가 어려운 뇌 질환, 예를 들어 뇌경색 및 뇌실 주위 백질 골연화증 신경 변성 질환 등을 우리 자신이 가지고있는 재생 능력을 활용하여 "재생 의료"에 따라 치료 방법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 또한 iPS 세포를 사용하여 만든 신경 세포를 이식하는 재생 의료에서도 이식 후 세포의 움직임을 컨트롤하는 것이 중요라고 생각됩니다.
