2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of suppression of outer nulear layer cell death of retinitis pigmentosa model rat retina by rapamycin.
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15K10883
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
西沢 祐治 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80252229)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 環 中部大学, 全学共通教育部, 助教 (90392018)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 網膜色素変性症 / 網膜 / 視細胞 / ロドプシン / トランスジェニックラット / ラパマイシン / アポトーシス / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は網膜色素変性症（RP）で引き起こされる視細胞死を抑制するための新たな治療方法を確立することを目的として、初年度に視細胞死抑制効果が確認されたラパマイシンについて、次年度以降解析を進めた。
RPモデルラットであるロドプシンP347Lトランスジェニックラット（Tgラット）網膜視細胞のアポトーシスが生後9日目から生じるため、ラパマイシンを、生後8日目の複数匹のラット眼球へ微量注入して、経時的に抽出した個体の網膜を形態学的および分子生物学的に詳細に解析した。その結果、網膜のアポトーシス関連因子のBipとCHOPのmRNA発現量が翌日一過性に有意に低下したが、その後はコントロールと同レベルまで戻った。一方でオートファジー関連因子のAtg5のmRNA発現量は一貫してWtラットと比べてTgラットで有意に増加していた。さらにタネル法を用いた視細胞核のDNA断片化（アポトーシス）を詳細に解析したところ、9日目で有意に低下し、その後はコントロールと比べてほぼ1日遅れで推移した。これらの結果は、ラパマイシンによって小胞体ストレス応答が一過性に改善しアポトーシスが抑えられたこと、およびRPモデルラットの視細胞でアポトーシスとオートファジーが同時に生じていることを示している。次に、LC3と変異ロドプシンに対する抗体を使って蛍光抗体染色観察を行ったところ、それぞれの分子が共局在していることが明らかとなり、さらにラパマイシンの微量注入後の網膜外顆粒層ではLC3の蛍光強度が大きく増強していた。これはラパマイシンによってオートファジーが促進され、変異ロドプシンがオートファゴソームに取り込まれていることを示唆している。
以上の結果から、P347Lラット眼球へのラパマイシン微量注入により、オートファジーが一過性に亢進し、小胞体ストレス応答が改善してアポトーシスが遅延するという極めて重要な知見が得られた。
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Research Products
(3 results)
