2015 Fiscal Year Research-status Report
胎盤を介した分子シグナルリレーによる血液脳関門形成制御機構の解明
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15K09732
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
島田 ひろき 金沢医科大学, 医学部, 講師 (60278108)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脳発生 / 血液脳関門 / 胎盤 / 白血病抑制因子(LIF) / 副腎皮質刺激ホルモン(ACTH) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は母胎間-白血病抑制因子(LIF)/副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)シグナルリレー（母体LIF→胎盤ACTH→胎児有核赤血球LIF）が胎児大脳皮質のニューロン形成を促進することを明らかにしてきた。 そして， このリレーが血液脳関門(BBB)形成も促進するという作業仮説をたて，以下の研究をおこなった。
BBB形成を時系列で明らかにするには，組織を透明化して免疫染色等で解析していくことが大変有効である。また，脳と他の臓器との比較も重要である。我々がこれまでに独自に開発してきた透明化技術に改良を加え，着色臓器においてもマイルドで操作も簡便な透明化試薬を開発した。また，既製の共焦点レーザー観察装置に改良を加え，より広範囲な撮影ができるようにした。これらを用いることにより，マウス胎仔の心臓を500～1000μmの深さまで観察できた（第121回日本解剖学会発表）。この方法により，胎仔脳を丸ごと観察し，他の臓器と比較することが可能となった。
我々はこれまでに母体感染時の免疫亢進状態がLIF/ACTHリレーを抑制することを明らかにしている。このリレーの発動する胎齢12～14日にpoly:ICを投与したマウス感染モデルを用いてBBB形成におよぼす感染の影響を調べた。母マウスにビオチン化インターロイキン6(B-IL-6)を腹腔投与し，胎仔脳室より脳脊髄液(CSF)を回収して脳室への移行量を測定した。同時に胎仔脳でBBB構成蛋白質Claudin 5の免疫染色を行なった。CSF中のB-IL-6濃度はPoly(I:C)投与群の方が対照群に比して低い傾向にあった。また，投与群の方が血管内皮細胞間にClaudin 5の強い染色像がみられた。これらのことから免疫亢進が持続するとIL-6の移行に何らかの防御機構が働く可能性が示唆された（第4回日本DOHaD研究会，第55回日本先天異常学会学術集会発表）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では正常な発生期のBBB形成過程を，BBB構成蛋白質および構成する細胞を免疫染色して形態学的に解析する予定であったが，共焦点レーザー観察装置の改良に時間がかかり，BBB構成蛋白質の一部しか形態解析できていない。
また，BBB形成過程の解析にあたり，計画では人為的なLIF投与でLIF/ACTHリレーの発動を1～2日前へずらして対照群と比較する予定であったが，形成過程に必須の要素をより明確にするため，28年度に予定していた母体感染モデルによる解析を前倒しして行なった。
さらに，人為的にLIF/ACTHリレー発動をずらした胎仔脳切片からレーザーマイクロダイセクションによって神経血管ユニットを摘出し，RNAを抽出してRNAアレイをおこない発現蛋白質を対照群と比較する計画であったが，上記の免疫染色が遅れたことから，まだおこなっていない。現在，この計画を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．BBB形成過程の形態学的解析：正常発生過程でのBBB形成を構成蛋白質および構成細胞の免疫染色によって解析する。また，当初の計画通り母体感染時のものと比較する。
２．LIFシグナルによるBBB形成過程の変動解析：人為的LIF投与によってLIF/ACTHリレーの発動をずらしたマイクロダイセクション試料のRNAアレイ解析をおこなう。また，母体感染モデルによる変化もアレイ解析でおこなう。
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| Causes of Carryover |
レーザーマイクロダイセクションは民間の受託サービスに委託する予定で112万円の予算を組んでいたが，これを行なわなかったため，次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度はレーザーダイセクションによる試料採取とRNAアレイ解析をおこなう予定であるため，それに使用する。
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[Journal Article] Melanocortins Contribute to Sequential Differentiation and Enucleation of Human Erythroblasts via Melanocortin Receptors 1, 2 and 52015
Author(s)
Simamura E, Arikawa T, Ikeda T, Shimada H, Shoji H, Masuta H, Nakajima Y, Otani H, Yonekura H, Hatta T
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 10
Pages: 1-17
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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