Mecahnical analysis of RCAN1 on stress disorders

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K09330
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 神田 享勉 金沢医科大学, 医学部, 教授 (40261838)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: カルシニューリン1 / BDNF / アポリポ蛋白E / アルツハイマー病 / 海馬

Outline of Annual Research Achievements

カルシニューリン1(RCAN1)の調節因子は、神経系の可塑性を調節する脳由来神経刺激因子(BDNF)を調節することによってうつ病状態に関与する可能性がある。RCAN1遺伝子発現は、中枢神経と心筋細胞の両者にどう関連するかは明らかではない。RCAN1ノックアウトは脳細胞と心臓細胞の両方の虚血性損傷を悪化させるという報告がある。更に 脳神経細胞の調節傷害はアポリポプロテインE（ApoE) ノックアウトマウスで報告されている。ApoE遺伝子多型は、アルツハイマー病(AD)の発症における最も強力な遺伝的危険因子の1つである。中枢神経RCAN1はAD患者において過剰発現し、神経細胞変性の病因に関連している可能性がある。
そこで、肥満や心血管疾患などの代謝障害にどう影響するかを解析した。我々は、神経および心臓保護の役割の両方を調べた。 ApoEノックアウトマウスのRCAN1は、自発的な有無にかかわらず高脂肪または低脂肪食を与え 3ヶ月間の動きを解析した。臓器の重量、実験室データ、組織学、RNA解析 そして行動変化を調べた。結果として、遺伝子発現では、高脂肪食で運動すると、海馬におけるRCAN1 mRNA発現は運動しない高脂肪食マウスよりも有意に高かった。さらに、心臓のRCAN1レベルは、低脂肪食で運動するマウスは低脂肪食で運動しないマウスよりも有意に高かった。BDNF mRNAの心臓発現は、低脂肪食で運動するマウスは低脂肪食で運動しないマウスより顕著な上昇が示された。高脂肪食と運動の組み合わせは、うつ病の障害を減らすことができる。運動と低脂肪食は、心臓保護につながる。 RCAN1発現の誘導は神経可塑性と心臓機能の両方に影響を与える可能性がある。

Remarks

本研究成果は、英文投稿中であり、受理の結果が出ていません。