| Project/Area Number |
20K16607
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
山口 剛史 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 助教 (50726510)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 脈絡叢 / 脳脊髄液 / 上皮細胞 / 概日リズム / 視交叉上核 / 松果体 |
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| Outline of Research at the Start |
突発性正常圧水頭症でみられる脳脊髄液の過剰な貯留が、認知症をきたす原因の一つとして知られている。一方、認知症が進むと、日常生活での基本的な行動（睡眠・覚醒など）を制御する体内のリズム（概日リズム）に歪みが生じる。我々は“脳脊髄液産出の場である脈絡叢の上皮細胞に概日時計があること”、“視交叉上核、脈絡叢、松果体それぞれが自律的に異なる周期のリズムを発振すること”を明らかにした。
本研究では、概日リズム破綻によって脳内へ脳脊髄液が過剰に貯留する可能性を想定して①脈絡叢の脳脊髄液産出に関連する遺伝子発現の日内変動について、②共培養により視交叉上核、脈絡叢、松果体間の相互作用についての検討を計画する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、認知症をきたす原因の一つである突発性正常圧水頭症でみられる脳脊髄液の過剰な貯留が脈絡叢の概日リズムの破綻である可能性を想定して、脈絡叢からの脳脊髄液の産出が概日リズムにより制御されているか、脳内では脈絡叢を含む自律的で異なる周期を発振する組織が互いに作用を及ぼしながら安定した概日リズムを形成しているかについて検討を行った。
①脈絡叢の上皮細胞では水チャネルaquaporin1を含む複数の因子の働きにより脳脊髄液が産生されることが報告されている。本研究では、ラット脈絡叢（側脳室、第4脳室）をサンプルに、脈絡叢上皮細胞で発現することが報告されている脳脊髄液産生関連因子のmRNAの発現量において日内変動が見られるかをqRT-PCRにより解析した。その結果、解析した候補因子のうち、グルコーストランスポーター１（Glut1) mRNAの発現に日内変動が認められた。一方、第1候補とした考えていたaquaporin1 mRNAを含むいくつかの因子では日内変動は認められなかったが、おおよそ6時間間隔というウルトラディアンリズムの発現が認められた。
②互いに作用を及ぼしながら安定したリズムを形成する脳内の４つの組織として側脳室脈絡叢、第４脳室脈絡叢、視交叉上核、松果体に着目した。組織間の相互作用を検討するため、per2:lucトランスジェニックラットとwildタイプラットから摘出した各組織をそれぞれ組み合わせ共培養下で時計遺伝子per2 mRNAの発現について調査した。しかしながら、どの組み合わせにおいても、異なる周期が概日リズム性の周期に修正されるというような変化は確認できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脈絡叢における脳脊髄液産生に概日リズムをもたらす因子と想定した候補のうち、唯一Glut1 mRNAのみが発現量に日内変動が認められた。一方で、想定とは異なったが、第1候補としていたaquaporin1や、NKCC（Na+,K+,Cl- cotransporter1)、Claudin2などにおいて、約6時間周期というウルトラディアンリズムでの発現変動が認められた。また、脈絡叢上皮細胞の1次線毛において発現することが報告されているNPFF mRNAも、側脳室脈絡叢において、同様のウルトラディアンリズムの発現が認められた。
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| Strategy for Future Research Activity |
①mRNAの発現に日内変動が見られたGlut1と、ウルトラディアンリズムが見られたaquaporin1などに関して、タンパク質レベルでも同様の発現変動を示すかを検証するためwesten blottingによる解析を進めている。また、以前行った免疫組織染色では、発現量に差が見られなかったが、これは2時点間の比較のみを行ったためだった可能性が考えられる。qRT-PCR及びwestern bolttingの結果をもとに、あらためて組織を採取する時間及び間隔を変更して解析を行うことを予定している。
②脈絡叢における脳脊髄液産生に概日リズムをもたらす因子としてカチオンチャネルTRPV４やクロライドチャネルANO1に着目し、脈絡叢上皮細胞における発現変化について検証を進めている。特にTRPV4は膀胱の内側上皮細胞に存在し、概日リズム性の発現を示すことが報告されていることから期待している。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
