IGF-1のスプライスバリアントであるメカノ成長因子は、老化マウスの脳の神経発生を促進します

MECHANO成長因子（MGF）は、骨格筋で最初に説明されたIGF-1のスプライス変異体です。MGFは、筋肉のストレスや損傷に応じて筋肉細胞の増殖を誘導します。コントロールマウスでは、脳の神経原性領域でMGFの内因性発現を発見し、これらのレベルは年齢とともに低下しました。脳におけるMGFの役割をよりよく理解するために、私たちは出生からMGFを構成しすぎたトランスジェニックマウスを使用しました。MGFの過剰発現は、海馬および脳室下ゾーン（SVG）の歯状回（DG）のBRDU+増殖細胞の数を有意に増加させました。MGFの過剰発現は、増殖段階での成人海馬神経発生の全体的な速度を増加させましたが、ミトーチ後の成熟段階でのニューロンの分布は変化しませんでした。次に、24か月の生後1、3、12か月で、1、3、12か月から始まるマウス脳のMGFを条件付きで過剰発現させるために、lac-operonシステムを使用しました。条件付き過剰発現により、過剰発現が生後1ヶ月と3ヶ月から誘導されたが、12か月で開始されたときではなく、24か月で嗅球のBrdu+増殖細胞とBrdu+分化した成熟ニューロンが増加しました。これは、保存された嗅覚機能に関連していました。in vitroでは、MGFはSVZ由来の神経幹細胞（NSC）から採取された神経圏のサイズと数を増加させました。これらの発見は、MGFの過剰発現が神経前駆細胞の数を増加させ、神経新生を促進するが、宣言後の段階での成人新生ニューロンの分布を変化させないことを示しています。若々しいレベルのMGFを維持することは、加齢に伴う神経損失と脳機能障害の逆転において重要かもしれません。

Mechano growth factor (MGF) is a splice variant of IGF-1 first described in skeletal muscle. MGF induces muscle cell proliferation in response to muscle stress and injury. In control mice we found endogenous expression of MGF in neurogenic areas of the brain and these levels declined with age. To better understand the role of MGF in the brain, we used transgenic mice that constitutively overexpressed MGF from birth. MGF overexpression significantly increased the number of BrdU+ proliferative cells in the dentate gyrus (DG) of the hippocampus and subventricular zone (SVG). Although MGF overexpression increased the overall rate of adult hippocampal neurogenesis at the proliferation stage it did not alter the distribution of neurons at post-mitotic maturation stages. We then used the lac-operon system to conditionally overexpress MGF in the mouse brain beginning at 1, 3 and 12 months with histological and behavioral observation at 24 months of age. With conditional overexpression there was an increase of BrdU+ proliferating cells and BrdU+ differentiated mature neurons in the olfactory bulbs at 24 months when overexpression was induced from 1 and 3 months of age but not when started at 12 months. This was associated with preserved olfactory function. In vitro, MGF increased the size and number of neurospheres harvested from SVZ-derived neural stem cells (NSCs). These findings indicate that MGF overexpression increases the number of neural progenitor cells and promotes neurogenesis but does not alter the distribution of adult newborn neurons at post-mitotic stages. Maintaining youthful levels of MGF may be important in reversing age-related neuronal loss and brain dysfunction.