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2018 Fiscal Year Research-status Report

シナプス分泌障害に起因する精神疾患の病態解明

Research Project

Project/Area Number 17K08324
Research InstitutionOsaka University of Pharmaceutical Sciences

Principal Investigator

大野 行弘  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (00432534)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsシナプス分泌 / シナプス小胞タンパク質(SV2A) / 驚愕反応試験 / プレパルス・インヒビション / 側坐核 / ドパミン遊離 / マイクロダイアリシス
Outline of Annual Research Achievements

我々は、シナプス開口分泌を促進的に調節するシナプス小胞タンパク質2A(Synaptic vesicle glycoprotein 2A: Sv2a)に着目し、Sv2a遺伝子にミスセンス変異を導入したSv2a変異(Sv2aL174Q)ラットの行動表現系を解析することにより、シナプス分泌障害と精神疾患の発症脆弱性との関連を研究している。本年度は、統合失調症で異常がみられる驚愕反応プレパルス抑制現象について検討を加えるとともに、大脳辺縁系の側坐核におけるドパミン遊離の変化についてin vivo microdialysis法を用いて解析し、以下の結果を得た。①実験にはSv2a変異ラットおよびF344ラット(対照)を使用した。②生理食塩水あるいはメタンフェタミン(1 mg/kg)を投与し、15分後に驚愕反応プレパルス抑制試験を行った。③プレパルス条件を70dB+120dB、75dB+120dB、80dB+120dB、85dB+120dBの音量範囲に設定し検討した結果、Sv2a変異ラットではF344ラットに比べ、プレパルス抑制反応が有意に低下していることが明らかとなった。④覚せい剤であるメタンフェタミンを投与した場合、メタンフェタミンによるプレパルス抑制の低下はより顕著となり、Sv2a変異がプレパルス抑制機構を障害することが確認された。⑤驚愕反応プレパルス抑制は、聴覚情報が体性感覚野に至る経路の制御機構であり、統合失調症などの精神疾患において障害を受けることが知られている。このことから、 Sv2aの機能低下が精神疾患の発症脆弱性を亢進する可能性が示された。さらに、⑥側坐核における脱分極刺激およびメタンフェタミンによるドパミン遊離を評価した結果、 Sv2a変異がドパミン遊離を亢進することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今回、驚愕反応プレパルス試験で、統合失調症患者と同様にプレパルス抑制の障害が認められたことから、Sv2a変異による開口分泌障害が精神機能障害を惹起する可能性がさらに支持された。すなわち、覚せい剤メタンフェタミンの逆耐性現象(感受性増強)獲得反応の亢進や、幼児期隔離飼育ストレスによる攻撃行動の発現亢進などと一致して、Sv2a変異が精神興奮を誘発することが確認され、Sv2aが精神疾患の発現調節に極めて重要な役割を有することが明らかとなった。さらに、Sv2a変異による精神障害の発現には、大脳辺縁系でのドパミン遊離(開口分泌)の上昇が関与していることが示唆され、病態メカニズムの糸口を掴むことができた。

Strategy for Future Research Activity

上記の研究進捗は予定通りである。次年度において、精神障害の発現調節におけるSv2aの詳細なメカニズム(側坐核でのドパミン遊離亢進機構)をさらに検討し、得られた研究成果を学術論文に掲載し、世界に発信して行く予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 Other

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

  • [Journal Article] Astrocytic Kir4.1 potassium channels as a novel therapeutic target for epilepsy and mood disorders.2018

    • Author(s)
      Y. Ohno
    • Journal Title

      Neural Regeneration Research

      Volume: 13 Pages: 651-652

    • DOI

      10.4103/1673-5374.230355

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pharmacological characterization of nicotine-induced tremor: Responses to anti-tremor and anti-epileptic agents.2018

    • Author(s)
      N. Kunisawa, S. Shimizu, M. Kato, H. A. Iha, C. Iwai, M. Hashimura, M. Ogawa, S. Kawaji, K. Kawakita, K. Abe, Y. Ohno
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 137 Pages: 162-169

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2018.05.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Antiepileptic drugs elevate astrocytic Kir4.1 expression in the rat limbic region.2018

    • Author(s)
      T. Mukai, M. Kinboshi, Y. Nagao, S. Shimizu, A. Ono, Y. Sakagami, A. Okuda, M. Fujimoto, H. Ito, A. Ikeda, Y. Ohno
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 9 Pages: 845

    • DOI

      10.3389/fphar.2018.00845

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inwardly rectifying potassium channel Kir4.1 as a novel modulator of BDNF expression in astrocytes.2018

    • Author(s)
      Y. Ohno, M. Kinboshi, S. Shimizu
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 19 Pages: 3313

    • DOI

      10.3390/ijms19113313.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 新たなてんかん治療標的分子Synaptic vesicle protein 2A (SV2A) の機能解析.2018

    • Author(s)
      徳留健太郎、清水佐紀、芹川忠夫、大野行弘
    • Journal Title

      日本薬理学雑誌

      Volume: 152 Pages: 275-280

    • DOI

      10.1254/fpj.152.275

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 幼弱期隔離飼育ストレスによる社会性行動へ及ぼすシナプス小胞蛋白質SV2Aの影響2018

    • Author(s)
      清水佐紀、徳留健太郎、大西奏子、嶋田梓、田中敏博、芹川忠夫、大野行弘
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
  • [Presentation] Synaptic vesicle protein 2A (SV2A) regulates the susceptibility to methamphetamine-induced hyperactivity in rats2018

    • Author(s)
      Saki Shimizu, Kentaro Tokudome, Ayako Ikari, Yumiko Iguchi, Takafumi Sugahara, Tadao Serikawa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      The International College of Neuropsychopharmacology 2018 (CINP2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Susceptibility to methamphetamine-induced hyperactivity in synaptic vesicle protein 2A (SV2A)-mutant rats2018

    • Author(s)
      Saki Shimizu, Kentaro Tokudome, Ayako Ikari, Yumiko Iguchi, Takafumi Sugahara, Tadao Serikawa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会議 (WCP2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Susceptibility to juvenile isolation stress-induced aggressive behaviors in synaptic vesicle protein 2A (SV2A)-mutant rats2018

    • Author(s)
      Kentaro Tokudome, Saki Shimizu, Kanako Ohnishi, Azusa Shimada, Toshihiro Tanaka, Tadao Serikawa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会議 (WCP2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 発作原性、ニューロン、グリア2018

    • Author(s)
      大野行弘
    • Organizer
      第52回日本てんかん学会学術集会 シンポジウム(グルタミン酸とAMPA受容体~基礎と臨床のtranslatability~)
  • [Book] Serotonin receptors as the therapeutic target for central nervous system disorders. In "Serotonin: The Mediator That Spans Evolution" edited by P.M. Pilowsky2019

    • Author(s)
      Yukihiro Ohno
    • Total Pages
      430
    • Publisher
      Elsevier
    • ISBN
      978-0-12-800050-2
  • [Remarks] 大阪薬科大学 薬品作用解析学研究室

    • URL

      http://www.oups.ac.jp/kenkyu/kenkyuushitu/yakuhinsayou.html

  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0156131/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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