Involvement of ATP13A2 in the onset of Parkinson's disease by manganese-induced microglial activation

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15239
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 熊谷 智広 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (20528111)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / マンガン / ミクログリア

Outline of Annual Research Achievements

パーキンソン病様症状発症メカニズムに対するマンガンの影響などは現在未解明である。近年、遺伝性パーキンソン病の一部でマンガン・トランスポーターの機能を有するATP13A2遺伝子の変異が発見された。一方、パーキンソン病様症状の発症にはミクログリア活性による炎症反応が影響することも報告されている。本研究では、マンガンがミクログリアを活性化させることから、マンガン誘導性ミクログリア活性におけるATP13A2 の役割を解明しマンガンがパーキンソン病発症に与える影響のメカニズムを解明する。
これまでの研究では、ミクログリアの細胞死に影響しないマンガン濃度は1μM前後までであり、そのマンガン濃度におけるミクログリア活性を産生サイトカインを測定することで検討した結果、コントロール群と有意差を認めたサイトカインはなかったが、10μM群との比較では一部サイトカインで有意な増加を認める事が分かった。本年度は、ミクログリア活性に影響しない1μMと影響の出る10μMに設定した実験系で、ATP13A2のmRNA発現量をRT-PCRにより測定した。その結果、サイトカインの反応と同様にコントロールと1μM群ではmRNAの発現量に有意な差はなく、10μM群で発現量の有意な増加が認められた。この結果から、マンガンによるミクログリア活性化とATP13A2には何らかの関係があることが示唆されたが、当初計画していたknock-down cell作成による因果関係についての研究までは期間中に到達出来なかった。
本研究により、これまでまったく不明であったマンガンによるミクログリア活性化とATP13A2の役割について何らかの関連性があることが推察された。このことは、マンガンによるパーキンソン病様症状発症メカニズムに神経細胞のATP13A2だけでなくミクログリアのATP13A2も関与する可能性を示す重要な成果と思われた。