上野 里子

脊髄損傷後の神経回路再編成に関わる遺伝子制御ネットワークの解明

私は脊髄損傷モデルのサルを用いて、脊髄損傷後の運動機能回復に関わる神経回路について研究しています。脊髄には脳からの運動指令を筋肉に伝える神経線維が投射しており、脊髄を損傷すると運動指令が筋肉まで伝わらなくなるため運動機能が損なわれてしまいます。また、神経線維の投射様式は、正しい標的に運動指令を伝えられるよう、神経系が発達する過程でさまざまな分子が協同して機能することで高度に制御されることが知られています。したがって、一度損傷を受けた神経線維が損傷前と同じ神経回路を再形成することは非常に困難であると考えられています。これに対して、成熟後に脊髄を損傷しリハビリテーションや電気的な刺激を施すことで運動機能の回復が見られた実験動物では、損傷前とは異なる神経回路が形成され、運動機能の回復に貢献することが示唆されています。私たちは、成熟脳において損傷後に投射様式が変化した神経細胞では、特定の遺伝子の発現様式が変化し、健常時とは異なる投射様式を示した可能性があると考えています。そこで、損傷の影響を受けた神経細胞の遺伝子制御ネットワークの解析を通じて、脊髄損傷後にリハビリテーションや電気的な刺激によって回復した運動を司る神経回路がどのようなメカニズムで形成されたのかを探りたいと考えています。

図１．運動野から脊髄に投射する皮質脊髄路．（A）健常サルでは、一次運動野から錐体交叉で反対側に交叉して脊髄の運動ニューロンに投射する．さらに運動ニューロンが手の筋肉に接続して、脳からの運動指令が筋肉に伝わる．（B）脊髄を亜半切したサルでは、損傷反対側の一次運動野に由来する神経経路が損傷前と異なる投射様式を示す．このように再編成された神経経路が損傷後の運動機能回復に貢献すると考えられる．

2022年京都大学大学院医学研究科医学専攻 博士課程単位取得満期退学、現在に至る.

Satoko Ueno, Hiroshi Miyoshi, Yoko Maruyama, Mitsuhiro Morita, Shohei Maekawa, Interaction of dynamin I with NAP-22, a neuronal protein enriched in the presynaptic region，Neuroscience Letters，675，pp59-63，2018

Satoko Ueno, Keiji Seno, Yoko Maruyama, Fumio Hayashi, Hiroshi Miyoshi, Mitsuhiro Morita, Shohei Maekawa, Lipid Components in the Dynamin Fraction Prepared from Rat Brain，International Journal of Lipids，1，pp1-10，2018

Yoko Maruyama, Satoko Ueno, Mitsuhiro Morita, Fumio Hayashi, Shohei Maekawa, Inhibitory effect of several sphingolipid metabolites on calcineurin，Neuroscience Letters，673，pp132-135，2018

着任日

2022年4月16日