2017 Fiscal Year Research-status Report

慢性心不全における脳アンジオテンシン受容体による神経グリア連関異常の時空間的解析

Research Project

Project/Area Number	16K09443
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	岸拓弥九州大学, 循環器病未来医療研究センター, 准教授 (70423514)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	慢性心不全 / 交感神経 / グリア細胞
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、「脳への神経性と液性入力異常に起因する脳内アンジオテンシンⅡ受容体（AT1R）による神経グリア連関異常が慢性心不全である」を解明することが目的である。（改行）平成29年度は、1)圧受容器反射の入力神経を遮断した状態で浸透圧ポンプを用いて血中アンジオテンシン濃度を２倍にすると、1日後にはRVLM・NTS・PVN全てでAT1受容体が発現したアストロサイトが増加しミクログリアも増加して持続する・2)圧受容器反射の入力神経を遮断した状態で血中の炎症性サイトカインが2-3倍に増加させた状態ではPVNで1-3日間ミクログリアのみ増加し、その後にPVNのミクログリアは減少してNTS・RVLM・PVN全てAT1受容体が発現したアストロサイトが増加し、最終的にRVLMの神経細胞におけるAT1受容体発現が増加する・3)圧受容器反射入力神経遮断のみでは血中アンジオテンシン・炎症性サイトカイン濃度は変化せず、NTSでアストロサイトのAT1受容体発現が1日後より増加して持続し、RVLMではアストロサイトのAT1受容体発現が３日後より、ミクログリア発現も5日後から増加するが、PVNでは全く変化が認められなかった。以上から、脳への神経性入力不全と過剰な液性入力はそれぞれNTS及びPVNでのアストロサイトのAT1受容体発現あるいはミクログリアを変化させ、最終的にはRVLMのアストロサイトのAT1受容体発現を増加させている時間経過が明らかとなった。（改行）上記の結果を基に、平成30年度にはNTSあるいはPVNのアストロサイト選択的AT1受容体阻害による神経・液性因子入力任意制御下での交感神経活動・心臓・腎臓・血管機能評価とともに、アストロサイト選択的AT1受容体欠損マウスの心不全誘発による血行動態および予後評価について予定通り解明する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究は、「脳への神経性と液性入力異常に起因する脳内アンジオテンシンⅡ受容体（AT1R）による神経グリア連関異常が慢性心不全である」を解明することが目的であり、平成29年度は平成28年度の得られた成果を基に「正常ラットで神経性入力・液性因子入力制御を行い、RVLM・PVN・NTSにおいてニューロン・アストロサイト・ミクログリアの細胞別変化及びAT1R発現がどのように変化して、心臓・腎臓・血管による循環調節機能の破綻を惹起するのかについて解明する」ことが研究計画の目的であった。上記のように、研究計画は全て予定通りに進行し、「脳への神経性入力不全と過剰な液性入力はそれぞれNTS及びPVNでのアストロサイトのAT1受容体発現あるいはミクログリアを変化させ、最終的にはRVLMのアストロサイトのAT1受容体発現を増加させて交感神経調節・循環調節機能が破綻する」ことが明らかとなった。この結果を基に予定通り最終年度の実験計画を遂行することができるため、現在までの進捗は「概ね順調に進展している」と判断した。
Strategy for Future Research Activity	平成29年度の成果である「脳への神経性入力不全と過剰な液性入力はそれぞれNTS及びPVNでのアストロサイトのAT1受容体発現あるいはミクログリアを変化させ、最終的にはRVLMのアストロサイトのAT1受容体発現を増加させている」結果を基に、平成30年度はアデノウイルスベクターを用いたSiRNAの局所への遺伝子導入法（すでに主任研究者が長年行ってきた手法である）を用いてNTSあるいはPVNのアストロサイト選択的AT1受容体阻害を行った上で、平成29年度に行った神経・液性因子入力任意制御下において交感神経活動・心臓・腎臓・血管機能を評価する。また、Cre-Lox Pシステムを用いたアストロサイト選択的AT1受容体欠損マウス（作成済み）の冠動脈結紮心筋梗塞あるいはアンジオテンシンII＋塩分負荷による心不全誘発による血行動態および予後評価について予定通り解明する。すでに必要な実験手技・手法は主任研究者が確立しているものであり、研究計画の実現性は極めて高い。
Causes of Carryover	平成29年度に購入したTNFαMouse ELISA kitが当初の購入見積もりよりも価格が下がり、そのほかの物品・消耗品を全て予定通り購入した結果、776円予算が余る結果となった。年度内で必要な物品・消耗品は全て充足しており、追加で購入すべき物品はなかったため、該当の776円を平成30年度に繰越して、研究計画で購入予定の消耗品（免疫染色に必要な溶媒）を当初の予定よりも多い容量のものに変更して実験計画のより確実な遂行に繋げることとした。