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The role of matrix metalloproteinase in disruption of neuronal-glial-vascular interactions in the retina and the application to novel glaucoma therapeutics

Research Project

Project/Area Number 19K21246
Project/Area Number (Other) 18H06130 (2018)
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018)
Review Section 0802:Biomedical structure and function and related fields
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

Asano Daiki  北里大学, 薬学部, 助教 (90821918)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords網膜 / 神経 / グリア / 血管 / MMP / 網膜疾患 / 血管生物学 / グリア細胞 / 薬理学 / 網膜神経
Outline of Research at the Start

本研究の究極の目的は、網膜における神経-グリア-血管連関の破綻における MMP の意義の解明を通じて、緑内障の予防・治療戦略開発の新機軸を構築することである。その実現のために、[1] 効率的に顕著な変化が観察される新生仔網膜神経障害モデルラットを用いて、網膜神経が障害された後の毛細血管の脱落に及ぼす MMP-2, -9 の影響について検討し、[2] 神経-グリア-血管連関の視点より MMP-2, -9 の産生・活性化を招く機序を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

To understand the role of matrix metalloproteinase (MMP) in the disruption of neuronal-glial-vascular interactions in the retina, we examined the role of MMP in retinal vascular degeneration following retinal neuronal cell loss. We found that 1) MMP inhibitors prevented retinal vascular degeneration, 2) activated MMP was detected throughout the retinal vasculature before vascular degeneration, and 3) leukocytes infiltrating the retinal tissue produced MMP-9, following retinal neuronal cell loss. These results suggest that MMP-9 produced by leukocytes elevates MMP-9 activity throughout vasculature, resulting in vascular degeneration, in the injured retina. Manipulation of MMPs would be a novel effective strategy for treating retinal diseases

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

網膜神経が障害されると、網膜実質へ浸潤した白血球より産生・遊離された MMP-9 が、網膜血管における MMP の基質の分解亢進により血管障害を引き起こし、その結果、血流障害による更なる神経障害を引き超す可能性が示された。本研究成果は、網膜における神経-グリア-血管連関のより深い理解をもたらしたとともに、後天性失明や視力低下の原因として大きな割合を占め、社会的問題となっている緑内障等の網膜疾患に対して、MMP の制御により網膜神経の生存環境を正常化するという、新たな治療戦略の可能性を示した。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Cellular Mechanisms of Angiogenesis in Neonatal Rat Models of Retinal Neurodegeneration2019

    • Author(s)
      Asano Daiki、Hokazono Masaki、Hirano Shogo、Morita Akane、Nakahara Tsutomu
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Issue: 19 Pages: 4759-4759

    • DOI

      10.3390/ijms20194759

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of matrix metalloproteinases in capillary degeneration following NMDA-induced neurotoxicity in the neonatal rat retina2019

    • Author(s)
      Asano D, Morita A, Mori A, Sakamoto K, Ishii K, Nakahara T.
    • Journal Title

      Exp Eye Res.

      Volume: 182 Pages: 101

    • DOI

      10.1016/j.exer.2019.03.005

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新生仔ラット NMDA 誘発神経傷害網膜におけるmatrix metalloproteinase-9 の活性化機序2019

    • Author(s)
      浅野大樹、森田 茜、森 麻美、中原 努
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 網膜神経変性モデルにおいて観察される血管新生におけるグリア細胞の役割:新生仔ラットにおける検討2019

    • Author(s)
      浅野大樹、外薗雅生、平野奨悟、森田 茜、森 麻美、中原 努
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 網膜神経変性ラットにおいて生じる網膜血管新生におけるグリア細胞の役割2019

    • Author(s)
      浅野大樹、外薗雅生、平野奨悟、森田 茜、森 麻美、中原 努
    • Organizer
      第27回日本血管生物医学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット網膜で観察される神経-グリア-血管連関の破綻における MMP の産生・活性化機序2019

    • Author(s)
      浅野大樹、森田 茜、森 麻美、中原 努
    • Organizer
      第39回日本眼薬理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット網膜において NMDA 誘発神経傷害後に観察される血管退縮に対する MMP阻害薬の保護効果2018

    • Author(s)
      浅野大樹, 森田 茜, 森 麻美, 坂本 謙司, 中原 努
    • Organizer
      次世代を担う創薬医療薬理シンポジウム2018(福岡)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット網膜で観察される神経-グリア-血管連関の破綻における MMP の意義2018

    • Author(s)
      浅野大樹, 森田 茜, 森 麻美, 坂本 謙司, 中原 努
    • Organizer
      第 38 回日本眼薬理学会(長崎)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] MMP-9 阻害薬は網膜神経血管変性を抑制する:新生仔ラット NMDA 誘発網膜神経毒性モデルにおける検討2018

    • Author(s)
      浅野大樹, 森田 茜, 森 麻美, 坂本 謙司, 中原 努
    • Organizer
      第92回日本薬理学会年会(大阪)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-08-27   Modified: 2024-03-26  

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