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Regulation of retrotransposable elements in the mammalian neuron by Interleukin family members

Research Project

Project/Area Number 19K22368
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
Research InstitutionHiroshima University (2020)
Kyushu University (2019)

Principal Investigator

Imamura Takuya  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90390682)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsレトロトランスポゾン / インターロイキン / IL17D
Outline of Research at the Start

慢性炎症では、例え細胞死を逃れたとしても、ゲノムに内在するレトロトランスポゾン等のウイルス由来転移因子の持続的活性化が引き起こされてしまう。申請者は慢性炎症から神経細胞のゲノムを根本的に守る方法論の開発を発想し、最近、神経細胞自身が産生するインターロイキン系液性因子であるIL17Dがこのリスクに対処しうることを見出した。本研究では、単純な液性因子投与による慢性疾患の防止機構を解明し、動物病態制御の簡便化に繋げていく。

Outline of Final Research Achievements

Maternal immune activation (MIA) promotes the abnormal cortical formation that causes the incidence of autism spectrum disorder in offspring. IL-17 cytokine family members, especially Interleukin-17A (IL-17A) produced by Th17 cells, have been believed to mediate this phenomenon through NF-kB pathway. We find unexpected pattern of interleukin-17D (IL-17D) expression in neural stem/precursor cells. It increases during mouse brain development, raising the possibility that IL-17D has a supportive function differently from IL-17A. Functional studies indicated that apoptotic cells increased after Il17d knockdown and exogenous IL-17D can protect from MIA-induced abnormal cortical formation in the fetal brain through MEK pathway. Our data suggest that neural IL-17D supports normal brain development in offspring to resist against maternally derived inflammatory IL-17A signals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回、マウスを活用した研究により、医療や動物生産に向けたインターロイキン類の新しい利用法が提案できた。妊娠時の胎児の健康管理は緊喫の課題であり、全ての脳細胞の根幹をなすゲノムについて、その崩壊を末梢投与により簡便に食い止めることができる可能性が出てきたことにより、今後は、IL17Dを含むインターロイキン類の制御により母体の免疫を管理することで、出生児の統合失調症発症リスクを根本から抑える方法論の開発が期待できる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

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      Takouda J, Katada S, Imamura T, Sanosaka T, Nakashima K
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      Volume: in press

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    • Journal Title

      Cell Rep

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    • Journal Title

      J Reprod Dev.

      Volume: in press Issue: 4 Pages: 359-367

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-026

    • NAID

      130007888736

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    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: Epub Issue: 4 Pages: 369-375

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-164

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      130007888724

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      Ryunosuke Kitajima, Risako Nakai, Takuya Imamura, Tomonori Kameda, Daiki Kozuka, Hirohisa Hirai, Haruka Ito, Hiroo Imai, Masanori Imamura
    • Journal Title

      Stem Cell Research

      Volume: 44 Pages: 101749-101749

    • DOI

      10.1016/j.scr.2020.101749

    • NAID

      120006813300

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      Tomonori Kameda, Takuya Imamura, Takumi Takizawa, Fumihito Miura, Takashi Ito, Kinichi Nakashima
    • Organizer
      ISSCR/KSSCR International Symposium(韓国)
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  • [Presentation] Neuronal activation can modulate enhancer activity through de novo DNA methylation2019

    • Author(s)
      Tomonori Kameda, Takuya Imamura, Takumi Takizawa, Fumihito Miura, Takashi Ito, Kinichi Nakashima
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      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience(韓国)
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  • [Presentation] Rett症候群原因因子MeCP2はmiR-199a介して神経幹細胞の分化運命決定を制御する2019

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      中嶋秀行、辻村啓太、入江浩一郎、今村拓也、石津正崇、Pan Miao、中島欽一
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    • Author(s)
      佐野坂司・今村拓也(分担)
    • Total Pages
      384
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • ISBN
      9784780909838
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  • [Remarks] iPS細胞を使ってチンパンジーの初期神経発生を誘導 -ヒト脳進化の解明に向けたiPS細胞研究に道-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2019/200228_2.html

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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