2017 Fiscal Year Research-status Report
成熟動物由来シュワン細胞株を用いた、ニューロパチーの病態解析
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16K07048
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
三五 一憲 公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, プロジェクトリーダー (50291943)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 脳神経疾患 / 糖尿病 / 細胞・組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
正常マウス・ラットならびに遺伝子改変マウスより自発的不死化シュワン細胞株を樹立し、諸種ニューロパチーの病態解明・治療法開発を進めている。
1. 正常Fischerラット由来シュワン細胞株IFRS1と成熟ラット後根神経節 (DRG) ニューロンとの共培養系を用いて、抗不整脈薬アミオダロンによる脱髄誘導機構に酸化ストレス亢進およびオートファジー障害が関与することを明らかにした (Niimi et al., Eur J Neurosci 2016; Med Res Arch 2017; Peripheral Nerve 2017)。
2. 免疫介在性ニューロパチーや運動ニューロン疾患の病態解析モデルとして、株化運動ニューロンNSC-34とIFRS1の共培養系を確立した (Takaku et al., Histochem Cell Biol 2018)。
3. ポリオール代謝亢進を介した糖尿病性ニューロパチーの発症機構解明のため、正常およびアルドース還元酵素 (AR) 遺伝子欠損マウスよりシュワン細胞株1970C3およびIKARS1を樹立した。IKARS1では1970C3に比し、ポリオール代謝系酵素（ソルビトール脱水素酵素、ケトヘキソキナーゼ）のmRNA発現低下とともに、AR酵素機能の欠落を認めた。またアルドケト還元酵素AKR1B7, AKR1B8のmRNA発現上昇がみられたことより、AKR1B7およびAKR1B8がARの反応性アルデヒド解毒作用を代償する可能性が示唆された (Niimi et al., J Neurochem 2018)。
4. 高グルコース・ピルビン酸欠乏環境下では、正常ICRマウス由来シュワン細胞株IMS32の細胞死誘導がみられ、その機序にミトコンドリア呼吸の障害とATP産生の低下が関与する可能性が示唆された (八子他, 日本生理学会シンポジウム)。
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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
1) DRGニューロンーIFRS1共培養系を用いて、アミオダロンによるシュワン細胞死・脱髄誘導機構を解明し、原著論文や総説として発表できた。
2) NSC-34ーIFRS1共培養系を確立し、原著論文として発表できた。また本共培養系を用いて、近畿大や防衛医大と免疫介在性ニューロパチーに関する共同研究を計画している。
3) 1970C3やIKARS1の特性解析が進捗し、原著論文として発表できた。これらの細胞株を用いて、香港大学や愛知学院大学との共同研究を計画している。
4) IMS32を用いて、高グルコース・ピルビン酸欠乏に伴う細胞死のメカニズムを解明した。本研究成果は原著論文の投稿準備中であるが、すでに日本病態生理学会研究奨励賞受賞、日本生理学会シンポジウム採択、額田医学生物学研究所研究助成金獲得等を果たしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) DRGニューロンーIFRS1共培養系を用いて、他の薬剤性脱髄ニューロパチー（ジクロロ酢酸、腫瘍壊死因子中和抗体等）の発症機構を解明する。
2) NSC-34ーIFRS1共培養系に、免疫介在性ニューロパチー患者の血清を投与し、脱髄誘導機構を解析する。またDRGニューロンの細胞株ND7/23とIFRS1の共培養系を確立する。
3) 1970C3やIKARS1を用いて、ポリオール経路以外の解糖系側副路（ヘキソサミン経路、PKC経路、最終糖化産物 (AGE) 経路）の糖尿病性ニューロパチー発症機構への関与を詳らかにする。
4) IMS32を用いて、高グルコース環境下における外因性ピルビン酸の役割を解明する。また糖尿病モデル動物を用いて、外因性ピルビン酸の糖尿病性ニューロパチー改善効果を検証する。
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| Causes of Carryover |
（理由）試薬が、予想価格よりも安価で購入できたため。
（使用計画）使用予定の試薬・メディウム購入に使用する。
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[Journal Article] A spontaneously immortalized Schwann cell line from aldose reductase-deficient mice as a useful tool for studying polyol pathway and aldehyde metabolism.2018
Author(s)
2.Niimi N, Yako H, Takaku S, Kato H, Matsumoto T, Nishito Y, Watabe K, Ogasawara S, Mizukami H, Yagihashi S, Chung SK, Sango K.
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Journal Title
Journal of Neurochemistry
Volume: 印刷中
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Transplantation of dental pulp stem cells improves long-term diabetic polyneuropathy together with improvement of nerve morphometrical evaluation.2017
Author(s)
3.Omi M, Hata M, Nakamura N, Miyabe M, Ozawa S, Nukada H, Tsukamoto M, Sango K, Himeno T, Kamiya H, Nakamura J, Takebe J, Matsubara T, Naruse K.
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Journal Title
Stem Cell Research and Therapy
Volume: 8
Pages: 279
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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