Analysis of microRNA in oligodendrocyte degeneration

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K07099
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 久原 真 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (80336403)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀尾 嘉幸 札幌医科大学, 医学部, 教授 (30181530) ; 下濱 俊 札幌医科大学, 医学部, 教授 (60235687)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: オリゴデンドロサイト / 変性 / マイクロRNA / 初代培養 / 多発性硬化症 / SIRTファミリー / 分化 / 前駆細胞

Outline of Annual Research Achievements

細胞機能を恒常的に維持するために様々な分子の発現を制御する内在的マイクロRNA(miRNA)が近年同定されている。我々が関心を持つ中枢神経脱髄疾患である多発性硬化症(MS)は免疫異常により中枢神経に炎症が生じることが病態の中心と考えられてきたが、近年髄鞘ミエリン産生細胞であるオリゴデンドロサイト(OLG)を障害する変性疾患の特徴を有することも次第に明らかになってきている。そこでMSの病態機序を変性疾患と捉えその病態に関与するOLGにおいて変化しうるmiRNAの同定並びにその機能をin vitroないしin vivoの系で明らかにし治療戦略に供することを目的として申請したものである。このためにマウス初代培養によるOLG前駆細胞(OPC)からOLG細胞へ分化させる系を用いる。分化前のOPC, 分化条件で培養中のOPC, 成熟したOLGを回収してtotal RNAを取り出してmiRNA array解析でコントロール条件の結果と比較することで網羅的に発現が上昇ないし低下したmiRNA候補を探索することを計画していた。
マウス胎仔脳からOLG前駆細胞を取り出す手順については概ね確立したが、有意差のあるmiRNAの発現の比較が困難であった。そこで計画を変更し初代培養や細胞株を用いて、SIRT1ならびにSIRT2をノックダウンすると前駆細胞からの分化が明らかに促進することがわかった。SIRTファミリーによって変化するOLG特異的な細胞骨格タンパク質βIV-tubulinとTubulin polymerization promoting protein (TPPP)の発現がSIRT1とSIRT2のノックダウンによって発現が上昇した。SIRT2はOLGの分化を抑制されることが示唆されているが、SIRT1にもほぼ同等の分化抑制効果があることが明らかにすることができた。現在論文作成中である。

Research Products

• [Journal Article] Severe Mononeuritis Multiplex due to Rheumatoid Vasculitis in Rheumatoid Arthritis in Sustained Clinical Remission for Decades (2020)
  • Author(s): Tanemoto Masanobu、Hisahara Shin、Hirose Bungo、Ikeda Kazuna、Matsushita Takashi、Suzuki Shuichiro、Manabe Tatsuo、Imai Tomihiro、Shimohama Shun
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 59 Pages: 705～710
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.3866-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of Mitochondrial Oxidative Stress in the Brain of a Transgenic Mouse Model of Alzheimer’s Disease by in vitro Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (2019)
  • Author(s): Manabe Tatsuo、Matsumura Akihiro、Yokokawa Kazuki、Saito Taro、Fujikura Mai、Iwahara Naotoshi、Matsushita Takashi、Suzuki Syuuichirou、Hisahara Shin、Kawamata Jun、Suzuki Hiromi、Emoto Miho C.、Fujii Hirotada G.、Shimohama Shun
  • Journal Title: Journal of Alzheimer's Disease Volume: 67 Pages: 1079～1087
  • DOI: 10.3233/JAD-180985
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD14 and Toll-Like Receptor 4 Promote Fibrillar Aβ42 Uptake by Microglia Through A Clathrin-Mediated Pathway (2019)
  • Author(s): Fujikura Mai、Iwahara Naotoshi、Hisahara Shin、Kawamata Jun、Matsumura Akihiro、Yokokawa Kazuki、Saito Taro、Manabe Tatsuo、Matsushita Takashi、Suzuki Syuuichirou、Shimohama Shun
  • Journal Title: Journal of Alzheimer's Disease Volume: 68 Pages: 323～337
  • DOI: 10.3233/JAD-180904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Improves Amyloid-β Pathology by Modifying Microglial Function and Suppressing Oxidative Stress (2019)
  • Author(s): Yokokawa Kazuki、Iwahara Naotoshi、Hisahara Shin、Emoto Miho C.、Saito Taro、Suzuki Hiromi、Manabe Tatsuo、Matsumura Akihiro、Matsushita Takashi、Suzuki Syuuichirou、Kawamata Jun、Sato-Akaba Hideo、Fujii Hirotada G.、Shimohama Shun
  • Journal Title: Journal of Alzheimer's Disease Volume: 72 Pages: 867～884
  • DOI: 10.3233/JAD-190817
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early administration of galantamine from preplaque phase suppresses oxidative stress and improves cognitive behavior in APPswe/PS1dE9 mouse model of Alzheimer's disease (2019)
  • Author(s): Saito Taro、Hisahara Shin、Iwahara Naotoshi、Emoto Miho C.、Yokokawa Kazuki、Suzuki Hiromi、Manabe Tatsuo、Matsumura Akihiro、Suzuki Syuuichirou、Matsushita Takashi、Kawamata Jun、Sato-Akaba Hideo、Fujii Hirotada G.、Shimohama Shun
  • Journal Title: Free Radical Biology and Medicine Volume: 145 Pages: 20～32
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.09.014
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Deacetylase SIRT1 and SIRT2 regulate cytoskeleton-related molecules in oligodendrocyte cell lines (2019)
  • Author(s): Shin Hisahara， Naotoshi Iwahara， Tatsuo Manabe， Mai Fujikura， Taro Saito， Kazuki Yokokawa， Takashi Matsushita， Akihiro Matsumura， Syuuichirou Suzuki， Jun Kawamata， Shun Shimohama
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 神経変性疾患に対する脳血流123I-IMP-SPECTにおけるCIScore解析の検証 (2019)
  • Author(s): 松村 晃寛, 浅沼 治, 横川 和樹, 齋藤 太郎, 藤倉 舞, 岩原 直敏, 眞部 建郎, 津田 玲子, 山本 大輔, 松下 隆司, 鈴木 秀一郎, 臼井 桂子, 齊藤 正樹, 久原 真, 川又 純, 今井 富裕, 下濱 俊
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Effectiveness of galantamine treatment in normal cognition phase of APPswe/PS1dE9 mice (2019)
  • Author(s): 齋藤 太郎, 横川 和樹, 藤倉 舞, 眞部 建郎, 岩原 直敏, 久原 真, 松村 晃寛, 鈴木 秀一郎, 松下 隆司, 川又 純, 鈴木 紘美, 江本 美穂, 藤井 博匡, 下濱 俊
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Rat Bone Marrow-derived MSCs Attenuate Oxidative Stress and Neuroinflammation in APP/PS1 mice (2019)
  • Author(s): 横川 和樹, 岩原 直敏, 江本 美穂, 久原 真, 齋藤 太郎, 藤倉 舞, 真部 建郎, 松下 隆司, 松村 晃寛, 鈴木 秀一郎, 川又 純, 藤井 博匡, 下濱 俊
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Time course of intranigral invasion of immunocytes in 6-OHDA-induced Parkinson's disease rat model (2019)
  • Author(s): 鈴木 秀一郎, 鈴木 紘美, 齋藤 太郎, 横川 和樹, 藤倉 舞, 真部 健郎, 岩原 直敏, 松下 隆司, 松村 晃寛, 久原 真, 川又 純, 下濱 俊
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会