2015 Fiscal Year Annual Research Report
脳型ＮＣＸスプライシングバリアントの病態生理学的意義に関する研究
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14J06142
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河内 琢也 大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | Na+/Ca2+交換系 / てんかん / 発達障害 / 自閉症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、中枢神経系でのNa+/Ca2+交換系(NCX)の生理病態的意義の解明を目指し、特に、てんかんや自閉症などの疾患におけるNCX1サブタイプと、その脳特異的スプライシングバリアントの機能的役割を明らかにすることを目的とする。
本年度は、NCX1の選択的阻害薬であるSEA0400を用いて、PTZ誘発キンドリング形成におけるNCX1の関与について検討した。PTZの慢性投与によるキンドリングの形成は、陽性対照として用いた抗てんかん薬バルプロ酸の併用により抑制された。しかしながら、同条件下においてSEA0400はキンドリングの形成に影響を与えなかった。このことから、PTZによるてんかん原性獲得に、NCX1の発現変化は直接関与していない可能性が考えられた。
一方、発達障害モデルとして知られる胎生期バルプロ酸(VPA)投与モデルの海馬や大脳皮質では、過酸化脂質や一酸化窒素の産生量増加していることが報告されており、抗酸化作用を有するアスタキサンチンにより、酸化ストレスの抑制と自閉症様行動の改善が認められている。このことから、一酸化窒素の下流分子として知られるNCXが、自閉症の病態発現やその改善に寄与している可能性が示唆される。本年度はまず、胎生期のVPA投与が、マウス脳内のNCX発現に与える影響について検討した。胎生12.5日目の母マウスにVPAを投与し、6時間後の胎仔全脳を解析した結果、NCX1 mRNAの著名な減少とNCX2 mRNAの増加が認められた。我々は、胎生14.5日目の母マウスにVPAを投与した場合には、成体期において自閉症様行動を発現しないことを見出しており、今後、異なる胎生期でのバルプロ酸投与の影響を解析することで、胎生期でのNCX1発現変動の意義の詳細を追究していく予定である。
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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
中枢神経系でのNa+/Ca2+交換系(NCX)の生理病態的意義の解明を目指し、特に、てんかんや自閉症などの疾患におけるNCX1サブタイプと、その脳特異的スプライシングバリアントの機能的役割を明らかにすることを目的とした研究を行い下記の研究結果を得た。
①ペンチレンテトラゾールの慢性投与によるキンドリングの形成は、選択的NCX1阻害薬によって改善されないことが示された(PTZによるてんかん原性獲得に、NCX1の発現変化は直接関与していない事を示唆する)。
②胎生期バルプロ酸投与マウスの胎仔脳において、NCX1およびNCX2 mRNAの発現異常を認めた。
これらの成果の一部は、既に学術雑誌に公表しており、計画的に研究を進展させているものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、自閉症病態におけるNCXの役割を明らかとする事を目的として、胎生14.5日VPA投与マウスを用ることで胎生期でのNCX発現変動の意義の詳細を追究する。
また、未だ明らかでない中枢神経系NCX1の機能的役割について、スプライシングバリアントレベルで解明することを目的に、脳型・心臓型・その他の臓器に特異的に発現しているNCX1のスプライシングバリアント（NCX1.1, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6等）の安定発現株の作製について検討を行う予定である。現在、NCXタンパク質の細胞膜・細胞質内での局在変化を解析することを目的に、緑色蛍光蛋白質であるGFPとNCXの融合タンパクを発現するpAcGFP1-N3の改変ベクターを調製するためライゲーションを試みたが、現時点では成功していない。今後、インサートDNA調製のためのプライマーの確認や、大腸菌の選択、抗生物質の濃度等について、至適な条件を設定し、NCX1スプライシングバリアント安定発現細胞株の作製を目指す。
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Research Products
(6 results)
