2015 Fiscal Year Research-status Report
精神科治療が脳神経細胞内オートファジー信号に与える影響の探索
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15K09816
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
丹生谷 正史 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 講師 (00228256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 邦夫 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (00531641)
戸田 裕之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 助教 (00610677)
鈴木 豪 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 研究員 (50649035)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | autophagy / endocytosis / membrane trafficking / 電気けいれん療法 / hippocampal region / stress / antidepressant |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーautophagy、エンドサイトーシスendocytosisは細胞内膜輸送membrane traffickingを担当している。ライソソームへ機能蛋白を引渡し陳旧蛋白を解体したり、エンドサイトーシスでは再び必要部位へと機能蛋白を最配置する機能が細胞内膜輸送である。この細胞内膜輸送機構が精神科治療、精神疾患とどのような関連を持つのかを、意欲的に解析しようというのが本研究である。一年の研究期間が終了したが、一つの研究成果が学術誌に受理されている。Enomoto S, Shimizu K, Nibuya M*, Toda H, Yoshino A, Suzuki E, Kondo T, Fukuda H. Increased Expression of Endocytosis-Related Proteins in Rat Hippocampus Following 10-Day Electroconvulsive Seizure Treatment. Neurosci Lett. 2016, in press (*corresponding author)。まず注目したのは、膜内の信号伝達の要である脂質ラフトlipid raftを裏打ちするscafolding proteinsであるカベオリン、フロチリンや、これ以外でエンドサイトーシス部位を裏打ちするクラスリン、さらに各種エンドソーム膜上に発現されるGTPase蛋白であるRab蛋白各種の、電気けいれん療法electroconvulsive seizure後の発現変化である。カベオリン、フロチリンに関してはショ糖勾配を用いた超遠心法によって脂質膜分画を単離してその部位の発現変化をも観察した。いずれの蛋白も、10日間の抗うつ効果を有する電気痙攣刺激によって、ラット脳内海馬領域hippocampal regionsでの発現が亢進することを見出した。従来抗うつ効果と膜上受容体発現の低下が報告されていたが、この現象をふくめて、今回発見した膜輸送の機能亢進が関連している可能性がある。これ以外にもストレス負荷、うつ病発症時に細胞内になんらかの蛋白負荷がかかっている可能性があり、これを膜輸送の機能亢進によって解決している可能性があるのではないかとの仮説のもと研究作業を継続する。
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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
研究期間の一年目の段階で、下記論文が受理されている。１）Enomoto S, Shimizu K, Nibuya M*, Toda H, Yoshino A, Suzuki E, Kondo T, Fukuda H. Increased Expression of Endocytosis-Related Proteins in Rat Hippocampus Following 10-Day Electroconvulsive Seizure Treatment. Neurosci Lett. 2016, in press (*corresponding author)２）Tamura R, Ohta H, Satoh Y, Nonoyama S, Nishida Y, Nibuya M. Neuroprotective effects of adenosine deaminase in the striatum. J Cereb Blood Flow Metab. 2016 Apr;36(4):709-20. ３）Tamura A, Matsunobu T, Mizutari K, Niwa K, Kurioka T, Kawauchi S, Satoh S, Hiroi S, Satoh Y, Nibuya M, Tamura R, Shiotani A. Low-level laser therapy for prevention of noise-induced hearing loss in rats. Neurosci Lett. 2015 May 19;595:81-6.配布された研究費を用いて蛋白発現解析を精力的に行なっており、成果につながっている。まず注目したのは、膜内の信号伝達の要である脂質ラフトlipid raftを裏打ちするscafolding proteinsであるカベオリン、フロチリンや、これ以外でエンドサイトーシス部位を裏打ちするクラスリン、さらに各種エンドソーム膜上に発現されるGTPase蛋白であるRab蛋白各種の、電気けいれん療法electroconvulsive seizure後の発現変化である。カベオリン、フロチリンに関してはショ糖勾配を用いた超遠心法によって脂質膜分画を単離してその部位の発現変化をも観察した。いずれの蛋白も、10日間の抗うつ効果を有する電気痙攣刺激によって、ラット脳内海馬領域hippocampal regionsでの発現が亢進することを見出した。研究機関は2年残されており、さらに抗うつ薬投与、ストレス負荷によって細胞内膜輸送がいかに変化するかを追ってゆく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、ウエスタンブロットによる蛋白発現解析、超遠心法をつかった脂質ラフト分離の手法を用いている。今後、免疫組織手法を光学顕微鏡、電子顕微鏡を用いて、細胞内環境変化の解析も取り入れる予定である。抗うつ薬、良環境飼育が、膜輸送にいかなる影響を及ぼすのか？あるいはストレス状況がいかなる影響を及ぼすのかを追求してゆくこととなる。順調に研究が進まない場合に備えて、神経栄養因子とその受容体の脂質ラフトを中心とした解析も並行して実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究施行の予定と、消耗品の期限切れの都合のため、翌年への繰越が必要であった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に早期に支出予定である。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Low-level laser therapy for prevention of noise-induced hearing loss in rats.2015
Author(s)
Tamura A, Matsunobu T, Mizutari K, Niwa K, Kurioka T, Kawauchi S, Satoh S, Hiroi S, Satoh Y, Nibuya M, Tamura R, Shiotani A
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Journal Title
Neurosci Lett
Volume: 595
Pages: 81-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The structural equation analysis of childhood abuse, adult stressful life events, and temperaments in major depressive disorders and their influence on refractoriness. Neuropsychiatr Dis Treat.2015
Author(s)
Toda H, Inoue T, Tsunoda T, Nakai Y, Tanichi M, Tanaka T, Hashimoto N, Nakato Y, Nakagawa S, Kitaichi Y, Mitsui N, Boku S, Tanabe H, Nibuya M, Yoshino A, Kusumi I.
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Journal Title
Neuropsychiatr Dis Treat
Volume: 11
Pages: 2079-90
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Affective temperaments play an important role in the relationship between childhood abuse and depressive symptoms in major depressive disorder.2015
Author(s)
Toda H, Inoue T, Tsunoda T, Nakai Y, Tanichi M, Tanaka T, Hashimoto N, Takaesu Y, Nakagawa S, Kitaichi Y, Boku S, Tanabe H, Nibuya M, Yoshino A, Kusumi I.
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Journal Title
Psychiatry Res
Volume: 236
Pages: 142-7
DOI
Peer Reviewed
