2006 Fiscal Year Annual Research Report
アルコール曝露による脳組織構築異常-ノッチシグナル伝達系遺伝子発現への影響-
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18591292
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
竹内 義喜 香川大学, 医学部, 教授 (20116619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 崇範 香川大学, 医学部, 助教授 (30274294)
横山 俊史 香川大学, 医学部, 助手 (10380156)
中村 和彦 浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (80263911)
今川 智敬 鳥取大学, 農学部, 助教授 (20232605)
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| Keywords | ノッチシグナル伝達系 / 幹細胞性 / 細胞分化 / アルコール曝露 / 神経幹細胞 / ニューロスフェアー / カルシウム変動 / 星状膠細胞 |
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| Research Abstract |
本研究では、クロマチンレベル、遺伝子発現レベル、転写調節レベルの解析において、成体で得られる研究と平行できる単純な実験系、培養系における神経やグリア細胞の発生および分化の解析手法が必要であり、下記の実験系を通し検討した。
ノッチシグナル伝達系には、培養系で用いられる多くの幹細胞のStemness(幹細胞性)保持との関連が指摘されている、Phosphoinositide-3 kinase(PI3K)/Aktシグナルが含まれる。Platelet-derived growth factor(PDGF)受容体も同じシグナルを含むことから、プロモーター/エンハンサー機能解析を行った。ニューロブラストーマ細胞からクローニングされたPDGFRエンハンサー領域の解析結果では、GATA, Ets転写因子の相乗作用が神経伸長を促進する結果が得られた。
神経活動の活性化は、星状膠細胞の代謝型グルタミン酸レセプターを介したカルシウムイオンの上昇を引き起こし,その突起が接する血管の拡張を誘導する。アルコール未処理細胞ではグルタミン酸刺激によりCa上昇を引き起こし、カルシウム不在下では反応が減弱した。アルコール処理は、このカルシウム変動を示す細胞が少なくなることから,アルコールが直接星状膠細胞に作用し、中枢神経内の局所的血流調節を阻害している可能性を見出せた。
動物の成体における時系列的もしくは3次元的な生命現象の理解は、実験のスタートライン言えよう。遺伝子改変動物を作る際に使用されるES細胞(多分化能を持つ幹細胞)、成体脳由来のニューロスフェアーや神経幹細胞を用いた実験は、実験仮説の裏づけに必要な再構成実験系となりうるが、誰でも入手できる幹細胞性を有した細胞や、一般的なニューロブラストーマ細胞を用いた予備実験も有効であると考察できた。
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