2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of the cell protective abilities of branched chain amino acids in mouse models of retinal neurodegenerative diseases
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16K20316
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岩井 祥子 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (00768905)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分岐鎖アミノ酸 / BCAA / 網膜色素変性 / 緑内障 / 網膜保護 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、日本において中途失明の主要因となっている緑内障、網膜色素変性、加齢黄斑変性は、それぞれ網膜の網膜神経節細胞、視細胞、網膜色素上皮細胞の変性・脱落によるものであり、これら視神経細胞の変性・脱落を予防する新しい観点からの治療法の開発が切望されている。我々は、細胞内のエネルギー供給源として分岐鎖アミノ酸(BCAA)に注目し、味の素製薬（現EAファーマ）と共同研究を行ってきた。本研究ではBCAA投与による、様々な眼疾患モデル動物での網膜保護活性効果を確認すること、またそれら細胞保護活性のメカニズムを解明することを目的し、眼疾患への適用拡大を目指している。
これまで網膜色素変性モデルマウスrd10やrd12に関して、BCAA投与によって網膜の菲薄化、視細胞の変性脱落、機能低下を抑制することを明らかにした。最終年度では、緑内障モデルマウスにおけるBCAAの網膜神経節細胞保護効果を検討した。その結果、緑内障モデルマウスGLAST欠損マウスではBCAA投与によって網膜神経節細胞死が抑制されることがわかった。また網膜組織切片を免疫染色したところ、網膜神経節細胞層において、BCAA投与によって小胞体ストレスで発現が上昇するCHOPタンパク質の発現が抑制されることがわかった。細胞保護メカニズム解明実験においては、HeLa細胞で小胞体ストレス誘導剤ツニカマイシン負荷やミトコンドリア阻害剤オリゴマイシン負荷を与えることにより起こるATP濃度の低下が、BCAAを添加することで抑制できることがわかった。またウェスタンブロッティングを行った結果、CHOPタンパク質の発現がBCAA添加によって抑制されることがわかった。最終年度では、HeLa細胞だけでなく視細胞由来の株化細胞である661W細胞を用いて同様の結果を得ることができた。
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