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The changes of astrocytic purine release and metabolisms by antidepressants

Research Project

Project/Area Number 19K23701
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0605:Veterinary medical science, animal science, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Eguchi Ryota  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (10846067)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsアストロサイト / ATP / アデノシン / 抗うつ薬 / FGF2 / うつ病態 / ENTPD / CD73
Outline of Research at the Start

うつ病や動物の問題行動は、現代の医学・獣医学において重要な課題であるが、その病態や治療薬の作用メカニズムには不明な点が多く残っている。近年、抗うつ薬の作用には、神経細胞以外の細胞(アストロサイト)が関与すると示唆されている。しかし、抗うつ薬がアストロサイトの機能に与える影響の詳細は明らかになっていない。本研究では、まずマウスに抗うつ薬を投与し、脳のアストロサイトの機能変化を解析する。さらに培養したアストロサイトに抗うつ薬を処置し、その機能変化と作用メカニズムを解析する。これらの研究により、抗うつ薬の詳細な作用メカニズムを解明することができ、うつ病の新たな治療法開発につながる可能性がある。

Outline of Final Research Achievements

Antidepressants are used for treatment of depressive disorders, although little is known about the detail mechanisms of antidepressive effect. In this study, we investigated the effects of antidepressants on the functions of astrocytes. Administration of antidepressants on mice changed the gene expression of channels and enzymes which contribute to purine release and metabolisms in brain. On the other hands, antidepressants treatment for cultured astrocytes did not change the expression and activity of purine metabolic enzymes. In addition, it was shown that FGF2 regulates purine metabolic enzymes in astrocytes via ERK pathway.
These results suggest that antidepressants may not directly affect astrocytic functions, but regulate it via cells in the central nervous system such as neurons and microglia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で明らかになった、抗うつ薬のによるプリン放出チャネルや代謝酵素の遺伝子発現変化は、抗うつ薬がこれらの機能を変化させることで抗うつ作用を示す可能性を提示するものであり、新たな抗うつ薬の作用メカニズムの解明につながる可能性がある。また、抗うつ薬の作用メカニズムの解明が進むことにより、うつ病態の解明やうつ病の新たな治療法の確立につながると考えられる。

Report

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

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Hydrogen sulfide induces Ca2+ release from the endoplasmic reticulum and suppresses ATP-induced Ca2+ signaling in rat spinal cord astrocytes2021

    • Author(s)
      Nii Takeshi、Eguchi Ryota、Yamaguchi Soichiro、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      European Journal of Pharmacology

      Volume: 891 Pages: 173684-173684

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2020.173684

    • NAID

      120007184602

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Opposing functions of α- and β-adrenoceptors in the formation of processes by cultured astrocytes2021

    • Author(s)
      Kitano Taisuke、Eguchi Ryota、Okamatsu-Ogura Yuko、Yamaguchi Soichiro、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 145 Issue: 3 Pages: 228-240

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.12.005

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydrogen sulfide induces Ca2+ release from intracellular Ca2+ stores and stimulates lactate production in spinal cord astrocytes2021

    • Author(s)
      Nii Takeshi、Eguchi Ryota、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 67-73

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.01.008

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alpha and beta adrenoceptors activate interleukin-6 transcription through different pathways in cultured astrocytes from rat spinal cord2021

    • Author(s)
      Morimoto Kohei、Eguchi Ryota、Kitano Taisuke、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Cytokine

      Volume: 142 Pages: 155497-155497

    • DOI

      10.1016/j.cyto.2021.155497

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bidirectional modulation of TNF-α transcription via α- and β-adrenoceptors in cultured astrocytes from rat spinal cord2020

    • Author(s)
      Morimoto Kohei、Kitano Taisuke、Eguchi Ryota、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 528 Issue: 1 Pages: 78-84

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.011

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fibroblast growth factor 2 upregulates ecto-5′-nucleotidase and adenosine deaminase via MAPK pathways in cultured rat spinal cord astrocytes2020

    • Author(s)
      Eguchi Ryota、Kitano Taisuke、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Purinergic Signalling

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: 519-527

    • DOI

      10.1007/s11302-020-09731-0

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脳および脊髄アストロサイトにおけるアドレナリン作動性突起形成制御とその差異2021

    • Author(s)
      北野泰佑、江口遼太、乙黒兼一
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット脊髄アストロサイトにおけるH2Sによる好気呼吸抑制を介した細胞内Ca2+上昇2021

    • Author(s)
      新居剛、江口遼太、乙黒兼一
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] MAPK経路を介したFGF2によるアストロサイトのプリン代謝酵素制御機構2020

    • Author(s)
      江口遼太、乙黒兼一
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット脊髄アストロサイトにおけるH2Sによる細胞内Ca2+上昇と乳酸合成の促進2020

    • Author(s)
      新居剛、江口遼太、乙黒兼一
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット脊髄アストロサイトにおけるアドレナリン受容体を介した双方向性のTNF-α転写調節2020

    • Author(s)
      森本康平、北野泰佑、江口遼太、乙黒兼一
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 線維芽細胞成長因子2によるMAPK経路を介した脊髄アストロサイトのプリン代謝酵素発現調節2020

    • Author(s)
      江口 遼太、乙黒 兼一
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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