| Project/Area Number |
21K07819
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
橘 雅弥 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 准教授 (10722952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 真 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
毛利 育子 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 准教授 (70399351)
早田 敦子 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (70390812)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 自閉スペクトラム症 / iPS細胞 / ミクログリア / プロスタグランジンD2 / HPGDS / iPS / 共培養 |
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| Outline of Research at the Start |
自閉スペクトラム症（ASD）においては、その発症に神経炎症とシナプス形成・刈込の異常が関与していることが推測されている。我々はASDにおける造血器型プロスタグランジンD合成酵素（HPGDS）-プロスタグランジンD2（PGD2）経路の関与について、マウスやiPS細胞を用いて検証してきた。本研究は、iPS細胞から分化させたミクログリアとニューロンの3次元共培養系を用い、ミクログリアのHPGDS 発現操作及びPGD2受容体の刺激・抑制により、神経回路形成・シナプス刈込異常へのHPGDS-PGD2経路の関与を明らかにして、ASDの病態に迫るものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、自閉スペクトラム症のミクログリアに発現する造血器型プロスタグランジンD合成酵素（HPGDS）とその産生物であるプロスタグランジンD2（PGD2）に注目して、HPGDS-PGD2経路の神経発生とミクログリアの機能への影響に関して、ヒトiPS細胞由来のミクログリアにおけるHPGDSの発現量の変化が、ニューロンの形態・シナプス形成および刈込に及ぼす影響を明らかにすることを目的として研究を行った。令和５年度は、前年度課題であった、iPS細胞からミクログリアへの文化効率の不安定さを解消し、Tet-Onシステムを備えたPiggybac vectorの導入により、HPGDS強発現ミクログリアを作成して細胞の機能を検討した。しかしながら、iPS細胞由来のミクログリアの増殖効率が悪く、各実験に必要な数の細胞を得るのに時間を要した。このため、バックアップとして計画していたHPGDSおよびPGD2レセプター(DP1)のそれぞれをノックアウトしたマウスを用いた動物実験を並行して進めた。ミクログリアのprimary cultureを行い、HPGDS-PGD2経路の細胞特性への影響を検討した。HPGDS-KOマウス由来のミクログリアでは、野生型に比べて、細胞増殖能や細胞viability には差が見られなかったが、貪食能の亢進が認められた。このことから、HPGDS-PGD2経路がミクログリアの貪食能の抑制・制御に関与している可能性が示唆された。自閉スペクトラム症においては発達早期にミクログリアの貪食によるシナプスの刈り込みが障害されることが指摘されており、HPGDS過剰発現によるミクログリアの貪食能の抑制が、自閉スペクトラム症の一部における病因となっている可能性がある。ヒトiPS細胞でも引き続き検討を行っていく。
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