ニューロン・アストロサイト・ミクログリア・ネットワークの分子基盤の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680845
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 野田 百美 九州大学, 薬学研究院, 助教授 (80127985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 圭司 国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第4部, 部長 (70250222)
• Keywords: ニューロン / アストロサイト / ミクログリア / 受容体 / シグナル伝達系 / 精神疾患 / 神経傷害 / パッチクランプ

Research Abstract

1)ミクログリアとアストロサイト・ニューロンとのネットワークについて
ラット・ミクログリアを単離培養し、脳傷害、炎症時に関連して細胞外に増えると予想され、発痛物質である内因性生理活性ペプチド・ブラジキニンの受容体について検討した。脳内にブラジキニン受容体が発現することは示唆されていたが、ミクログリアにブラジキニン受容体が発現することをパッチクランプ法を用いて竜気生理学的に初めて示した。また、末梢の組織で報告されているように、通常はB2受容体サブタイプが発現しているものの、ブラジキニン処置後24時間で、炎症時に発現してくると言われているB1受容体サブタイプが新たに発現してくることを定量的RT-PCRで示した。細胞内でどのようなシグナル伝達系を介してどのような機能を発揮するのかは、これから生化学的に検討する予定である。ミクロダリアから、あるいはミクログリア・アストロサイトからブラジキニンによってどのような各種サイトカインが放出されるかを検討することによって、発痛物質ブラジキニンを介したグリア細胞とニューロン、さらには脳血管壁との関連が新たに解明され、脳傷害の新たな治療薬開発につながる可能性がある。
2)神経疾患発症に関与する受容体の機能解明
新規セロトニン受容体(5-HT5A受容体)はアストロサイトに主に発現し、その遺伝子多型と精神疾患(統合失調症)との関連が報告されているが、我々はまずグリア特有ではなく神経型受容体であることを発見した。またその機能解明のために正常型の5-HT5A受容体遺伝子ベクターを入手し、培養細胞に遺伝子導入して受容体・細胞内シグナル伝達系を解明した。その結果、すでに報告されている系(アデニル酸シクラーゼ系)のみならず、新たなシグナル伝達系として注目を浴びており、我々独自の方法で測定可能になったアデニル酸リボース系を抑制することが判明した。さらにクロスカップリングによってイノシトールリン酸系を亢進させることを解明した。このように一つの受容体が多様な細胞内シグナル伝達系にリンクしていること、カルシウム制御の上で相反するシグナル伝達系に同時にカップルしていることは、それだけセロトニンの作用が複雑であり、どの系が異常をきたすかによって精神疾患と結びつくのかという問題を解決する鍵となる。今後、精神疾患と関連がある遺伝子多型について、その機能変化を検討する予定である。

Research Products

• [Publications] Noda M, Yasuda S, Okada M, et al.: "Recombinant human 5-HT_<5A> receptors stably expressed in C6 glioma cells couple to multiple signal transduction pathways"J.Neurochemistry. 84. 222-232 (2003)
• [Publications] Noda M, Kariura Y, Amano T, et al.: "Expression and function of bradykinin receptors in microglia"Life Sciences. 72. 1573-1581 (2003)
• [Publications] Higashida H, Hossain KZ, Takahagi H, Noda M.: "Measurement of adenylyl cyclase by separating cyclic AMP on silica gel thin-layer chromatography"Biochemistry. 308. 106-111 (2002)
• [Publications] Higashida H, Zhang JS, Yokoyama S, Noda M. et al.: "Sympathetic potentiaion of cyclic ADP-ribose formation in rat cardiac myocytes"Advances In Behavioral Biology. 53. 73-76 (2002)
• [Publications] Higashida H, Zhang JS, Mochida S, Chen XL, Shin Y, Noda M. et al.: "Subtype-specific coupling with ADP-ribosyl cyclase of metabotropic glutamate receptors in retina, cervical superior ganglion and NG108-15 cells"J.Neurochemistry. (in press).
• [Publications] 野田百美, 前野浩巳, 和田圭司: "感覚器官と脳内情報伝達処理、(分担執筆:グルタミン酸トランスポーター)"共立出版. 260(8) (2002)