Research Abstract



Glia- and neuron-specific functions of TrkB signalling during retinal degeneration and regeneration

2011年2月8日 Nature Communications 2 : 189 doi: 10.1038/ncomms1190

中枢神経系の支持細胞であるグリアは、神経細胞生存のメディエーターとして、また神経再生の細胞供給源として、最近かなりの関心を集めてきている。我々 は、神経変性におけるグリアと神経細胞の役割の解明を進めるために、脳由来神経栄養因子(BDNF)の受容体であるTrkBが、網膜グリアで欠失している TrkGFAPノックアウトマウス、および網膜内層ニューロンで欠失しているTrkBc-kitノックアウトマウスを作製した。本論文では、グルタミン酸誘導性網膜変性が、これら2種類の変異体マウスで同程度であることを示す。また、TrkBGFAPノッ クアウトマウスでは、BDNFが光受容器の変性を防止せず、変性が進行中の網膜でのミュラーグリア細胞の増殖や神経マーカーの発現を促進できない。これら の結果は、グリアにおけるBDNFシグナル伝達が、ニューロン保護と再生、特にミュラーグリアの光受容細胞への分化転換に重要な役割を持つことを実証して いる。また、我々の遺伝学的モデルは、グリアとニューロン特異的に働く遺伝子の機能を中枢神経系組織でin vivoで調べられる系を提供している。

原田知加子1,2, 郭 暁麗1, 行方和彦1, 木村敦子1, 中村和昭1, 田中光一3, Luis F. Parada2 & 原田高幸1,2

  1. 東京都神経科学総合研究所
  2. テキサス大学サウスウェスタンメディカルセンター(米)
  3. 東京医科歯科大学大学院難治疾患研究所
Glia, the support cells of the central nervous system, have recently attracted considerable attention both as mediators of neural cell survival and as sources of neural regeneration. To further elucidate the role of glial and neural cells in neurodegeneration, we generated TrkBGFAP and TrkBc-kit knockout mice in which TrkB, a receptor for brain-derived neurotrophic factor (BDNF), is deleted in retinal glia or inner retinal neurons, respectively. Here, we show that the extent of glutamate-induced retinal degeneration was similar in these two mutant mice. Furthermore in TrkBGFAP knockout mice, BDNF did not prevent photoreceptor degeneration and failed to stimulate Müller glial cell proliferation and expression of neural markers in the degenerating retina. These results demonstrate that BDNF signalling in glia has important roles in neural protection and regeneration, particularly in conversion of Müller glia to photoreceptors. In addition, our genetic models provide a system in which glia- and neuron-specific gene functions can be tested in central nervous system tissues in vivo.