生理学研究所、脳の神経細胞に髄鞘が形成されるメカニズムの一端を解明

脳の神経細胞に髄鞘が形成されるメカニズムの一端を解明
−特定の神経細胞に優先的に働きかけるグリア細胞を発見−


　脳内には、情報の伝達にかかわる神経細胞の他に、さまざまな働きを持つ「グリア細胞（用語説明１）」という細胞が存在します。中でも「オリゴデンドロサイト（用語説明２）」というグリア細胞の一種が、神経細胞の軸索の周りに、髄鞘（用語説明３）という構造物を形成することがわかっていました。髄鞘は神経線維の周りを取り巻くことで、神経の伝導速度を速くすることができます。しかし、これまでオリゴデンドロサイトがどのような種類の神経細胞に対して髄鞘を形成するのか、その詳細は明らかになっていませんでした。今回、自然科学研究機構　生理学研究所の池中一裕教授、南部篤教授、吉村由美子教授、小林憲太准教授、新分野創成センターの木森義隆助教、統計数理研究所の小山慎介准教授らの共同研究グループは、単一のオリゴデンドロサイトを可視化することに成功。オリゴデンドロサイトが特定の神経細胞に対して選択的に髄鞘を形成していることを明らかにしました。本研究結果は、米国科学雑誌のGLIAに掲載されます（日本時間２０１６年１０月１９日午後１０時オンライン掲載）。

　神経細胞の髄鞘に異常が生じると、多発性硬化症（用語説明４）など、さまざまな疾患を引き起こすことが知られています。また、記憶や学習に神経細胞が重要な役割を持つことが知られていますが、近年、神経細胞に髄鞘を形成するオリゴデンドロサイトも、学習を行う上で重要な役割を担っていることが分かってきました。しかしオリゴデンドロサイトは可視化することが難しく、ひとつひとつのオリゴデンドロサイトがどのようにして神経細胞に髄鞘を形成しているか、その詳細はこれまでよく分かっていませんでした。
　今回研究グループは、新規に開発されたウイルスベクター（用語説明５）をマウスの脳内に注入すると、ひとつひとつのオリゴデンドロサイトを明瞭に観察できることを発見しました。このウイルスベクターによって標識されたオリゴデンドロサイトと神経細胞の相互作用を詳細に解析した結果、一部のオリゴデンドロサイトは運動に関係する神経細胞や感覚刺激に関係する神経細胞など、特定の役割を持つ神経細胞を選別して優先的に髄鞘形成していることを明らかにしました。
　今回の研究結果から、オリゴデンドロサイトによる髄鞘形成には複雑かつ多くの要因が影響を与えていることが分かりました。今回研究グループが開発した研究手法は、多発性硬化症など、髄鞘形成に異常がある疾患の原因究明に役立つと考えられます。
　本研究は文部科学省の科学研究費補助金・新学術領域研究「グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態」（領域代表：池中一裕教授）及び「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」（領域代表：南部篤教授）による支援を受けて行われました。

■今回の発見
　１．単一のオリゴデンドロサイトを標識する新規の手法を開発しました。
　２．一部のオリゴデンドロサイトは特定の種類の神経細胞を認識して、選択的に髄鞘形成することが分かりました。
　３．今回の発見は、髄鞘異常に起因する病気の究明と、その再生、治療につながる可能性があります。

　※用語説明などリリース詳細は添付の関連資料を参照