| Project/Area Number |
21K16885
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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 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
蒋池 かおり 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (90792408)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ミュラーグリア / 網膜 / 増殖 / MMS / MNU / アルキル化剤 / 視細胞傷害 / 視細胞変性 / 再生 / 貪食 |
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| Outline of Research at the Start |
魚類のミュラーグリア(MG)は、網膜傷害時に脱分化・増殖し、神経細胞へ再分化して網膜を再生する。しかし哺乳類ではMGの増殖と娘細胞の生存が制限され再生しない。それらを制限するメカニズムは未だわかっておらず、哺乳類の網膜が再生しない根本的原因を解明する事が網膜の再生を成功させる上で必要不可欠である。これまでに申請者らは、視細胞変性モデルを用いて、MGが変性視細胞の大半を貪食すること、それを引き金としてMGの増殖が起きること、増殖をしても同時にDNA損傷応答を呈しMGが細胞死を起こすことを明らかにした。本研究ではその成果を発展させ、貪食細胞が哺乳類網膜の再生に及ぼす影響とそのメカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
魚類などの下等脊椎動物のミュラーグリアは網膜傷害時に脱分化して増殖し、神経細胞に再分化して網膜を再生する。哺乳類のミュラーグリアでも同様な性質は報告されているが、神経細胞への再分化はごく僅かで網膜の再生には至らない。哺乳類のミュラーグリアの神経再生能が抑制されている要因は未だわかっておらず、申請者らは、傷害された哺乳類の網膜を再生させることを目的に、このミュラーグリアに注目している。
視細胞変性を誘導することで知られているアルキル化剤、sigma社製N-methyl-N-nitrosourea (MNU)（MNU-S）、Toronto Research Chemicals社製MNU（MNU-T）、Nacalai社製Methyl Methanesulfonate (MMS) をラットへ腹腔内投与し、それぞれの視細胞変性の程度とミュラーグリアの増殖応答について比較検討を行った。その結果、MMSを投与したラットではMNUを投与したラットよりも①錐体視細胞が長く生残すること、②ミュラーグリアの増殖応答が促進されること、③網膜傷害後、ミュラーグリアが分泌する神経保護因子として知られているLifの遺伝子発現が高いこと、④ミュラーグリアおよび傷害を受けた視細胞が分泌し、ミュラーグリアの増殖応答に関与することが報告されているFgf2の遺伝子発現が高いことを明らかにした。以上の結果から、MMSを投与したラットではLifによって錐体視細胞が保護され長く生残すること、桿体視細胞の方がミュラーグリアからの保護効果が弱いこと、生残した錐体視細胞あるいはミュラーグリア自身が分泌したFgf2がミュラーグリアの増殖応答を促進する可能性が示唆された。
また、申請者らはこれらの結果を纏めた論文の本年度中の投稿および受理を目指していたが、2024年1月にScientific Reports誌にて報告した。
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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
昨年度立てた推進方策のうち、「3つの試薬による視細胞の傷害とミュラーグリアの増殖応答について令和5年度中の論文投稿および受理を目指す。」については、目標通り本年度中の報告を果たした。ミュラーグリアの増殖応答のメカニズムを解析する研究として、細胞死へと向かう桿体視細胞とミュラーグリアの増殖応答との関係に注目した報告はあるが、錐体視細胞に注目した報告は殆どない。本研究によって錐体視細胞によるミュラーグリアの増殖応答を制御するメカニズムが存在する可能性を見出したことは重要であり、その重要性を明らかにすることで網膜再生医療に寄与することを目指したい。また、「貪食細胞がミュラーグリアの増殖応答へ及ぼす影響」については、Fluorescence activated cell sorter （FACS）を用いてミクログリアを単離し、遺伝子発現の検討を行うための準備については予定通り進んでいることを勘案して、おおむね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度の目標として、「3つの試薬による視細胞の傷害とミュラーグリアの増殖応答について令和5年度中の論文投稿および受理を目指す。」を掲げていたが、上述した通り本年度Scientific Reports誌での報告を果たした。また、「貪食細胞がミュラーグリアの増殖応答へ及ぼす影響」についてFluorescence activated cell sorter （FACS）を用いてミクログリアを単離し遺伝子発現の検討を行うための準備を進めている。
令和6年度では、以下のような推進方策を立てる。「貪食細胞がミュラーグリアの増殖応答へ及ぼす影響」について、傷害のない網膜と傷害後の網膜からミュラーグリアとミクログリアを単離し、どのような遺伝子発現をしているのかreal-time PCR法を用いて比較検討する。
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