ゼブラフィッシュ脊髄の再生における神経細胞とその前駆細胞

Neural cells and their progenitors in regenerating zebrafish spinal cord.

• Subhra Prakash Hui
• Tapas Chandra Nag
• Sukla Ghosh

抄録

脊椎動物の中でもゼブラフィッシュ（Danio rerio）は、脊椎動物の器官形成と再生を研究するための強力なモデルとして注目されている。哺乳類とは対照的に、ゼブラフィッシュの成体は損傷した軸索を再生することができ、脊髄損傷後に失われた神経細胞やグリアを置換して機能的に回復させることができる。本論文では、脊髄損傷後の再生過程の超構造解析と細胞生物学的解析について報告する。脊髄損傷後の神経細胞やグリア細胞の前駆細胞（ラジアルグリア、オリゴデンドロサイト前駆細胞（OPC）、シュワン細胞など）が関与する脊髄再生のイベント別解析に焦点を当ててきた。これらの異なる事象を比較する際には、高等脊椎動物の中枢神経系（CNS）損傷の超構造解析を参考にすることが多い。私たちのデータは、(a)損傷後の細胞死や増殖などの細胞イベント、(b)脱髄や再髄、その後のシナプス結合の再生、そして(c)様々な前駆細胞の存在と再生時の役割を示しています。本研究では、ゼブラフィッシュ脊髄における再生の細胞基盤を確認し、神経細胞とグリア前駆細胞の両方が存在することを確認した。

The zebrafish (Danio rerio), among all amniotes is emerging as a powerful model to study vertebrate organogenesis and regeneration. In contrast to mammals, the adult zebrafish is capable of regenerating damaged axonal tracts; it can replace neurons and glia lost after spinal cord injury (SCI) and functionally recover. In the present paper, we report ultrastructural and cell biological analyses of regeneration processes after SCI. We have focused on event specific analyses of spinal cord regeneration involving different neuronal and glial cell progenitors, such as radial glia, oligodendrocyte progenitors (OPC), and Schwann cells. While comparing the different events, we frequently refer to previous ultrastructural analyses of central nervous system (CNS) injury in higher vertebrates. Our data show (a) the cellular events following injury, such as cell death and proliferation; (b) demyelination and remyelination followed by target innervation and regeneration of synaptic junctions and c) the existence of different progenitors and their roles during regeneration. The present ultrastructural analysis corroborates the cellular basis of regeneration in the zebrafish spinal cord and confirms the presence of both neuronal and different glial progenitors.