2018 Fiscal Year Research-status Report
ミエリン形成に着眼したストレス適応機構の解明と新規うつ病治療薬の開発への応用
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17K08314
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
辻 稔 国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (70297307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 和也 国際医療福祉大学, 薬学部, 講師 (10453408)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ストレス適応 / 白血病阻止因子（LIF） / ミエリン / 5-HT1A受容体 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2017年度の研究では、ストレス適応マウスの海馬において白血病阻止因子（leukemia inhibitory factor: LIF）の発現増加が認められた一方、ストレス非適応モデルマウスの海馬ではLIF発現量の増加が認められず、且つミエリン構成タンパク質（MBPおよびMAG）の発現量が減少していたことから、LIFによるミエリン形成の不全がストレス適応障害の一因となることを示唆した。2018年度では、この仮説のさらなる検証を目的とした検討を行い、以下の知見を得た。
1) ミエリン形成関連シグナル伝達因子の発現解析
ストレス適応および非適応モデルマウスの海馬におけるミエリン形成に関与する各種シグナル伝達因子の発現量をwestern blot法により定量した。その結果、ストレス適応モデルマウスの海馬において、LIFの増加とともに、LIF受容体の下流に存在するERKの特異的な活性化が認められた。一方、ストレス非適応モデルマウスの海馬では、LIFの増加ならびにERKの活性化が認められず、ミエリン構成タンパク質（MBPおよびMAG）が減少していた。これらの知見から、ストレス適応機構において海馬におけるLIF-ERKシグナル伝達系を介したミエリン形成が重要な役割を担っていることが示唆された。
2) 5-HT1A受容体作動薬の効果の検証
ストレス非適応モデルマウスの情動性ならびに海馬におけるERKシグナル伝達系およびミエリン形成に対する5-HT1A受容体作動薬の効果について検討した。その結果、非適応モデルマウスの情動性の低下ならびに海馬におけるMBPおよびMAGの減少が5-HT1A受容体作動薬の投与により抑制され、且つERKの著明な活性化が認められた。これらの知見から、5-HT1A受容体刺激はERKシグナル伝達系を介したミエリン形成を促進し、ストレスへの非適応を改善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
本研究の目的は、LIFのミエリン形成を介した脳神経伝達効率の亢進や脳神経細胞の保護が、ストレスに対する適応の形成に深く関与していることを種々の研究手法を用いて多角的に実証し、ストレスに対する恒常性維持に関与する脳内メカニズムの解明と新規うつ病治療薬の開発への応用につなげることである。この目的の達成に向けて、2018年度では、前年度の研究成果を踏まえ、①ストレス適応および非適応モデルマウスの脳内におけるミエリン形成関連シグナル伝達因子の発現解析、②ストレス非適応モデルマウスの情動性ならびに海馬におけるERKシグナル伝達系およびミエリン形成に対する5-HT1A受容体作動薬の効果の検証を行った。結果として、「研究実績の概要」に記載したとおり、海馬におけるLIF-ERKシグナル伝達系を介したミエリン形成がストレスへの適応形成に重要であること、さらには5-HT1A受容体刺激によりERKシグナル伝達系を介したミエリン形成が促進し、ストレスへの非適応が改善することを示唆する知見を得ることができた。尚、当初予定していたストレス適応および非適応モデルマウスにおけるオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の発現解析、ならびにミエリン形成障害モデルマウスやLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の解析については、当該年度内に実施できなかったため、次年度の検討課題とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度および2018年度の研究で得た知見を踏まえ、2019年度では以下の検討を実施する予定である。
1）ストレス適応および非適応モデルマウスにおけるオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の発現解析
ストレス適応および非適応モデルマウスの前頭前皮質および海馬組織サンプルあるいは両脳部位を含むスライス標本を作成し、オリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の発現量や局在を、特異的抗体を用いたwestern blot法および免疫組織化学染色法にて検討する。
2）ミエリン形成障害モデルマウスおよびLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の解析、ならびに各モデルマウスにおけるストレス適応促進物質投与およびLIF脳内供給の効果の検討
ミエリン形成障害モデルマウス（クルピゾン含有餌ペレットを摂取させたマウス）およびLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の変化について、2017年度および2018年度に実施した方法に準じて検証する。また、各モデルマウスのストレス適応能力の変化に対するストレス適応促進物質（5-HT1A受容体作動薬、抑肝散など）の投与およびLIFを介した脳内情報伝達促進（LIFならびにガラニンの脳内投与など）の効果について検討する。
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| Causes of Carryover |
「現在までの進捗状況」に記載したとおり、2018年度内では、当初予定していたストレス適応および非適応モデルマウスにおけるオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の発現解析、ならびにミエリン形成障害モデルマウスやLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の解析まで至らなかった。したがって、これら検討のために見積もっていた各種消耗品（実験動物、抗体、western blot用試薬・消耗品、組織化学的検討用試薬・消耗品など）の費用を、次年度に繰り越すこととした。本未検討課題については2019年度に実施する予定であり、その際に発生する費用に今回繰り越した次年度使用額を充当する。
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