2019 Fiscal Year Annual Research Report
Novel biological activity of food-derived oligonucleotides in central nervous systems
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17K19482
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
加藤 将夫 金沢大学, 薬学系, 教授 (30251440)
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2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 核酸 / 神経新生 / 神経成熟 / 神経変性疾患 / 創薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの本研究において、サケ白子抽出物に記憶学習と神経新生を高める核酸成分が含まれることが示された。そこで本年度は活性成分の特性や作用メカニズム、核酸化合物の細胞内への取り込み機構の解明を試みた。分子サイズの異なる種々の核酸化合物を合成し、神経幹細胞に添加したところ、ATP活性やMTT活性で評価した細胞増殖の促進が観察された。増殖促進活性は濃度依存的であるとともに、活性発現に必要な分子サイズや構造特異性が示唆された。一方で、細胞内への核酸（ヌクレオシド）の取り込みに働く膜輸送体阻害剤の影響を検討したところ、ヌクレオシド膜輸送体阻害剤による細胞増殖促進に及ぼす効果は限定的であり異なる輸送機構で細胞内に取り込まれることが示唆された。そこで核酸自身に蛍光標識し、その取り込みを検討したところ、時間依存的かつ温度依存的な神経幹細胞への取り込みが観察された。核酸化合物添加後の培地を採取し、その代謝物の生成をLC-MS/MSで測定したところ、ヌクレオシドや塩基等を含む代謝物が時間依存的に出現した。そこでこれら代謝物を添加し、同様な神経幹細胞の増殖促進効果を検討したところ、代謝物による効果はほとんど見られなかった。したがって、作用は核酸化合物特異的であることが示唆された。神経幹細胞は増殖能とともに、神経細胞やグリア細胞への分化能を持つ。そこで核酸化合物を添加後の細胞分化を検討したところ、神経細胞のマーカーとグリア細胞のマーカーの比率は核酸化合物によって影響を受けなかった。したがって、核酸化合物の作用は増殖過程に特異的である可能性が示された。消化管吸収機構を評価するため、マウス小腸Ussing-type chamberを用いて管腔側に添加後、血管側への細胞膜透過を観察したところ、時間依存的な膜透過が見られた一方、ヌクレオシド膜輸送体阻害剤による効果は見られず、他のメカニズムが示唆された。
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