2017 Fiscal Year Research-status Report
脳ペリサイトを基軸としたαシヌクレインによる血液脳関門－脳神経の連動的障害発現
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16K08566
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
道具 伸也 福岡大学, 薬学部, 准教授 (60399186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 芙友子 福岡大学, 薬学部, 助教 (70412575)
山内 淳史 福岡大学, 薬学部, 准教授 (90341453)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳ペリサイト / αシヌクレイン / パーキンソン病 / ドパミン神経細胞 / 血液脳関門 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脳内αシヌクレイン増加によってもたらされる脳ペリサイトの病変化（機能低下）がパーキンソン病患者で認められる血液脳関門機能およびドパミン神経機能を低下させる可能性を明らかにすることを目的とする。
（1）脳ペリサイトによるドパミン神経細胞機能亢進：本年度は脳ペリサイトによるドパミン神経細胞の機能修飾およびそれに対するαシヌクレインの作用を検討した。脳ペリサイト存在下では、SH-SY5Yのチロシンハイドロキシラーゼ（TH）および小胞モノアミントランスポーター2（VMAT2）の発現量が増大し、脳ペリサイトがSH-SY5Yのドパミン神経様機能獲得に促進的に働くことが示唆された。さらにこの作用は初代培養ラット中脳神経細胞においても認められ、脳ペリサイトは成熟神経細胞の機能を亢進しうる可能性が示唆された。また、αシヌクレインは脳ペリサイトの神経成長因子（NGF）mRNA発現量を減少させたことから、αシヌクレインの増加が脳ペリサイトのドパミン神経細胞機能亢進作用を抑制する可能性が考えられた。
（2）脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込み機構：脳ペリサイトのαシヌクレイン細胞内取り込み量は、1時間をピークに24時間まで減少していった。そこで、初期相におけるαシヌクレイン取り込み機序を検討したところ、脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込みは温度依存性および輸送飽和性が認められたことから、輸送担体の関与が示唆された。さらに、この取り込みはcyclosporin Aおよびα7ニコチン性アセチルコリン受容体（α7 nAChR）アンタゴニストであるα-bungarotoxinで阻害された。また、エンドサイトーシス阻害剤であるsertralineでは阻害されなかったことから、脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込みにはカルシニューリンおよびα7 nAChRが関与することが示唆された。
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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
本年度は正常時の脳ペリサイトとドパミン神経細胞間の相互作用として、脳ペリサイトがドパミン神経機能亢進および維持に関わることを明らかにできた。αシヌクレインによる脳ペリサイトの機能低下の一端として、神経栄養因子の発現量が低下することから、パーキンソン病患者で認められるドパミン神経機能低下に脳ペリサイトの機能低下が関与する可能性を示唆できた。また、αシヌクレインの細胞内取り込みにおいてカルシニューリンおよびα7 nAChRの関与を明らかにした。この脳ペリサイトへのαシヌクレインの取り込みが、どのように脳ペリサイトの病変化に関わるかは今後明らかにする必要があるが、αシヌクレインの作用発現の標的となりうる分子としてα7 nAChRを提示できた点で、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)αシヌクレインの細胞内取り込みが脳ペリサイトの機能低下（NGF発現量の減少、炎症性メディエーターの発現量増加）にどのように関わるかを明らかにする。これら作用にαシヌクレインの作用がα7 nAChRを介しているかを明らかにする。
(2)脳ペリサイトが脳内αシヌクレインの作用標的となりうるので、脳血管内皮細胞へのαシヌクレインの細胞内取り込み機序を含め、血液脳関門透過機構を明らかにし、末梢由来αシヌクレインの脳内移行の抑制法を探索する。
(3)異常化した脳ペリサイトが神経細胞のαシヌクレイン異常蓄積を惹き起こすかを、αシヌクレイン過剰発現細胞を用いて明らかにする。
(4)これらin vitro系で得られた情報を基盤に、rotenoneおよびtunicamycin投与によるαシヌクレイン脳内蓄積モデル動物を作製し、脳ペリサイトへのαシヌクレイン取り込み阻害が病態進行を抑制できるかを明らかにする。
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Research Products
(1 results)
