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2017 Fiscal Year Research-status Report

ナトリウムポンプα2サブユニット遺伝子の生体機能と片頭痛の病態

Research Project

Project/Area Number 16K08629
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

川上 潔  自治医科大学, 医学部, 教授 (10161283)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsナトリウムポンプα2サブユニット / 偏頭痛 / 家族性片麻痺性偏頭痛2型 / トランスジェニックマウス / カルシウムイメージング
Outline of Annual Research Achievements

1 家族性片麻痺性偏頭痛2型の患者で同定されたATP1A2点突然変異を導入したトランスジェニックマウスを構築した。
(1) 代表的な3種類の点突然変異(R202Q、E700K、M731T)をマウスBACクローンに導入し、各々複数のトランスジェニックマウスを作製した。(2) 得られたマウスの熱性痙攣に対する感受性を調べた結果、野生型と比べ有意に痙攣発作の生じる時間が短いラインが得られた。また、最高血圧が有意に上昇したライン、及び心拍数が有意に増加したラインも確立することができた。(3) Atp1a2欠損マウスで解析したCSDについて、これらのTgラインでの比較解析を開始した。

2 脳内ニューロンとグリアの属性及び興奮性の比較
(1)生体内でニューロン及びグリアのCa濃度変化をGFPの蛍光で評価できるマウス(GLT―1)とAtp1a2欠損マウスとを交配し、ニューロン及びグリアのCa動態の変化を野生型と比較観察した。 (2)大脳感覚野において、200ないし400μの深さでCa濃度の変化をGFPの蛍光強度によって評価した。グリア細胞は特定の標識色素を用いて同定し、グリアと神経を別々に評価した。定常状態におけるCa濃度の変化について、ニューロン及びグリア共に有意な差は観察されなかった。 (3)脳表面にKCLを滴下することで、脱分極を誘導し、CSD波を観察したところ、CSDからの回復時間に差が生じる傾向が見られた。(4)グリア細胞の炎症性マーカーとしてIba-1の発現を抗体染色で観察したところ、Atp1a2欠損マウスでの発現が亢進していた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画のうちカルシウムセンサーマウスとAtp1a2欠損マウスとの交配を行い、カルシウムイメージングによる解析は予定通り行った。ヒトの偏頭痛の変異を有するTgマウスの構築とその解析については、平成30年度予定の一部を前倒しして遂行した。また、TgマウスのCSD属性については解析を開始した。

Strategy for Future Research Activity

グリア細胞の属性の変化や点突然変異を有するマウスのCSD属性の変化については、今年度に解析を完了させる。これまで得られた実験結果を総合し、Atp1a2変異による偏頭痛発症の機序のモデルを提出する。

Causes of Carryover

本年度の研究は、前年度までに購入した試薬や機器を用いて行うことが可能であったため、物品費の支出が予定よりも定額であった。次年度使用額は平成30年度において、物品及び人件費として適切に使用する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Enhanced susceptibility to cortical spreading depression in two types of Na+, K+-ATPase α2 subunit-deficient mice as a model of familial hemiplegic migraine 2.2018

    • Author(s)
      Unekawa, M. Ikeda, K., Tomita, Y., Kawakami, K. and Suzuki, N.
    • Journal Title

      Cephalalgia

      Volume: 38 Pages: in press

    • DOI

      10.1177/0333102417738249.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Knockout of sodium pump α3 subunit gene (Atp1a3-/-) results in perinatal seizure and defective respiratory rhythm generation.2017

    • Author(s)
      Ikeda, K. Onimaru, H. and Kawakami, K.
    • Journal Title

      Brain Res.

      Volume: 1666 Pages: 27-37

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2017.04.014.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhanced susceptibility to cortical spreading depression and different degree in two-types of Na+, K+-ATPase α2 subunit-deficient mice as a model of familial hemiplegic migraine 2.2017

    • Author(s)
      Unekawa, M., Ikeda, K., Tomita, Y., Kawakami, K., Suzuki, N.
    • Organizer
      IHC 2017: 18th Congress of the International Headache Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Widespread c-Fos expression after cortical spreading depression; possible differences between two types of animal models of familial hemiplegic migraine 22017

    • Author(s)
      Unekawa, M., Ikeda, K., Tomita, Y., Kawakami, K., Suzuki, N.
    • Organizer
      WCN2017: XXIII World Congress of Neurology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Atp1a2-deficient mice as a model of familial hemiplegic migraine.2017

    • Author(s)
      Kawakami, K., Unekawa, M., Ikeda, K., Yutaka, T., Suzuki, N.
    • Organizer
      The 15th International Conference on Na, K-ATPase and Related Transport ATPases
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Na+, K+-ATPase α2サブユニット遺伝子欠損マウスにおける皮質拡延性抑制に対する感受性と脳内c-Fos発現分布2017

    • Author(s)
      畝川美悠紀、池田啓子、冨田裕、川上潔、鈴木則宏
    • Organizer
      第60回日本脳循環代謝学会学術集会
  • [Presentation] 家族性片頭痛マウスモデルとしてのナトリウムポンプα2サブユニット遺伝子欠損マウス2017

    • Author(s)
      川上潔、畝川美悠紀、池田啓子、冨田裕、鈴木則宏
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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