神経原性ニッチ変化によるThbs4のダウンレギュレーションが脳外傷後の神経細胞再生を促進する

Downregulation of Thbs4 caused by neurogenic niche changes promotes neuronal regeneration after traumatic brain injury.

• Tong Zhao
• Zhifu Wang
• Tongming Zhu
• Rong Xie
• Jianhong Zhu

抄録

研究の目的:

脳損傷後の神経原性ニッチでは、神経原性ニッチは神経原性ではなく、神経原性産生のための寛容な手がかりとなり、反応性アストロサイトはこのプロセスの調整に重要な役割を果たし、損傷した脳組織の周囲にグリア瘢痕を顕著に形成する。本研究の目的は、損傷を受けた大脳皮質の神経新生ニッチを変化させ、神経新生への影響を研究することであった。

OBJECTIVE: Following brain injury, the neurogenic niche provides a permissive cue for iatrogenesis rather than neurogenesis; reactive astrocytes play essential roles in orchestrating this process, markedly forming a glial scar around the area of damaged brain tissue. The objective of this study was to alter the neurogenic niche at the injured cortex and study its impact on neurogenesis.

方法:

我々は、反応性アストロサイトをグリア瘢痕コアに引き寄せるために、間質細胞由来第1因子（SDF-1）勾配マトリックスを構築した。

METHODS: We constructed a stromal cell-derived factor 1 (SDF-1) gradient matrix to attract reactive astrocytes to the glial scar core.

結果:

SDF-1は損傷部位のアストロサイトと反応した。外傷性脳損傷（TBI）後の脳損傷部位の神経原性ニッチを変化させることで、SDF-1はトロンボスポンジン4（Thbs4）を抑制し、神経細胞の再生を促進し、脳損傷後の神経機能回復に有益な役割を果たしていることがわかった。

RESULTS: SDF-1 reacted with the astrocytes in the injured site. By changing the neurogenic niche of the injured part of the brain after traumatic brain injury (TBI), SDF-1 downregulated thrombospondin 4 (Thbs4) promoting neuronal cell regeneration and playing a beneficial role in nerve function recovery after brain injury.

DISCUSSION:

この研究で作成したマトリックスは、反応性のあるグリア細胞を引き付け、相互作用させることができることから、グリアポンプと呼ばれています。このグリアポンプを用いて、神経原性ニッチが変化した後のThbs4のダウンレギュレーションが神経細胞の再生と機能回復を促進するという、TBI後の脳損傷修復と神経細胞再生の新たなメカニズムを明らかにした。

DISCUSSION: The matrix we created in this study could attract and interact with reactive glial cells and, thus, we called it a glial pump. Using the glial pump, we identified a new mechanism of brain injury repair and neuronal regeneration after TBI, which relied on Thbs4 downregulation after the altered neurogenic niche promoted neuronal regeneration and functional recovery.