2018 Fiscal Year Research-status Report
オキシトシンの血液脳関門移行に関わる分子装置の解明と愛情の構築研究
Project/Area Number |
18K06889
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Research Institution | Kanazawa University |
Principal Investigator |
山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
棟居 聖一 金沢大学, 医学系, 助教 (10399040)
原島 愛 金沢大学, 医学系, 助教 (50705522)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | オキシトシン / 血液脳関門 |
Outline of Annual Research Achievements |
オキシトシン(OT)が社会性行動を引き起こす“愛情ホルモン”として中枢神経作用を発揮するには、末梢循環から血液脳関門(BBB)を通過し、脳内へ移行することが必須となる。しかし、これまでこのような現象の存在そのものや、分子機構については全く分かっていなかった。本研究では、OTの脳内移行とその作用発揮の分子機構の解明を目的とする。本年度は、以下のことを明らかにした。 1.OTとRAGE(receptor for advanced glycation end-products)との直接結合と細胞内シグナル伝達の有無: 合成OT(ペプチド研)とヒト・マウスの精製組み換えRAGEタンパクとの直接結合を表面プラスモン共鳴法とELISAプレートで確認した。OTはRAGE細胞外領域の免疫グロブリン様ドメインVおよびC1に結合した。しかし、OTののRAGEへの結合は、RAGE細胞内シグナル伝達を引き起こさなかった。 2.RAGEによるオキシトシンの血管側から脳側への移行をin vitroで検証: 初代培養したサル脳の毛細血管内皮細胞、ラット脳周皮細胞及びラット星状細胞を含む微小血管単位で構成されるin vitro BBB透過性アッセイキット(MBT-24H、ファーマコセル株式会社)を用いて、RAGE依存的なOTのBBB通過性が確認できた。 3.合成OTを皮下注射、静脈内投与、鼻腔投与を行ってその脳移行をマウスで確認: 各種RAGE遺伝子改変マウス(全身でRAGEが欠損するRAGE-KOマウス、血管内皮細胞RAGE過剰発現のRAGE-Tgマウス、膜型RAGEノックインマウスなど)を駆使して検証した結果、血管内皮細胞上のRAGE依存的なOT脳内移行が確認できた。また、内在性OTと区別するため[13C,15N]OTを用いても、脳脊髄液、脳内への移行が確認できた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
オキシトシン(OT)とRAGE(receptor for advanced glycation end-products)との直接結合およびRAGE依存的なOTの脳内移行が明らかになった。血中のOTが血液脳関門(BBB)を通過し、脳内へ移行する現象の実在が初めて証明され、その分子機構が明らかになるなど先駆的な成果と言える。
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Strategy for Future Research Activity |
血中のオキシトシン(OT)がRAGE(receptor for advanced glycation end-products)依存的に血液脳関門(BBB)を通過し、脳内へ移行することが分かった。今後は、予定通りに現在の方針をさらに推し進め、血中におけるOT結合キャリアタンパクの同定、OTの脳内移行促進法の開発、養育行動を改善する手段を創生する研究を行っていく。
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[Journal Article] Development of a Highly Potent Analogue and a Long-Acting Analogue of Oxytocin for the Treatment of Social Impairment-Like Behaviors2019
Author(s)
Ichinose W, Cherepanov SM, Shabalova AA, Yokoyama S, Yuhi T, Yamaguchi H, Watanabe A, Yamamoto Y, Okamoto H, Horike S, Terakawa J, Daikoku T, Watanabe M, Mano N, Higashida H, Shuto S
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Journal Title
J Med Chem
Volume: -
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Extracellular S100A11 plays a critical role in spread of the fibroblast population in pancreatic cancers2019
Author(s)
Takamatsu H, Yamamoto K, Tomonobu N, Murata H, Inoue Y, Yamauchi A, Sumardika W, Youyi C, Kinoshita R, Yamamura M, Fujiwara H, Mitsui Y, Araki K, Futami J, Saito K, Iioka H, Ruma MW, Putranto EW, Nishibori M, Kondo E, Yamamoto Y, Toyooka S, Sakaguchi M
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Journal Title
Oncol Res
Volume: -
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Anti-tumor effects of a non-steroidal anti-inflammatory drug zaltoprofen on chondrosarcoma via activating peroxisome proliferator-activated receptor gamma and suppressing matrix metalloproteinase-2 expression2018
Author(s)
Higuchi T, Takeuchi, A, Munesue S, Yamamoto N, Hayashi K, Kimura H, Miwa S, Inatani H, Shimozaki S, Kato T, Aoki Y, Abe K, Taniguchi Y, Aiba H, Murakami H, Harashima A, Yamamoto Y, Tsuchiya H
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Journal Title
Cancer Med
Volume: 7(5)
Pages: 1944-1954
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] CD38 in the nucleus accumbens is critical in paternal behavior in mice2018
Author(s)
Akther S, Zhong J, Liang M, Cherepanov SM, Lopatina O, Salmina AB, Tsuji C, Tsuji T, Yamamoto Y, Yokoyama S, Higashida H
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Journal Title
Messenger
Volume: 6
Pages: 81-84
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] TRPM2, a new player, in cyclic ADP-ribose/CD38-dependent oxytocin release in the hypothalamus2018
Author(s)
Tsuji T, Liang M, Lopatina O, Yuhi T, Tsuji C, Zhong J, Akther S, Zhong J, Nishimura T, Amina S, Liu HX, Hashii M, Furuhara K, Yamamoto Y, Yokoyama S, Higashida H
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Journal Title
Messenger
Volume: 6
Pages: 71-75
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Nitration and glycation turn mature NGF into a toxic factor for motor neurons: a role for p75NTRand RAGE signaling in ALS2018
Author(s)
Kim MJ, Vargas MR, Harlan BA, Killoy KM, Ball L, Comte-Walters S, Gooz M, Yamamoto Y, Beckman JS, Barbeito L, Pehar M
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Journal Title
Antioxid Redox Signal
Volume: 28(18)
Pages: 1587-1602
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] In vitro anticancer effects of a RAGE inhibitor discovered using a structure-based drug design system2018
Author(s)
El-Far A, Munesue S, Harashima A, Sato A, Shindo M, Nakajima S, Inada M, Tanaka M, Takeuchi A, Tsuchiya H, Yamamoto H, Shaheen HME, El-Sayed YS, Kawano S, Tanuma S, Yamamoto Y
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Journal Title
Oncology Lett
Volume: 15(4)
Pages: 4627-4634
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Soluble thrombomodulin attenuates endothelial cell damage in hepatic sinusoidal obstruction syndrome2018
Author(s)
Takada S, Miyashita T, Yamamoto Y, Kanou S, Munesue S, Ohbatake Y, Nakanuma S, Okamoto K, Sakai S, Knoshita J, Makino I, Nakamura K, Tajima H, Takamura H, Ninomiya I, Fushida S, Ohta T
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Journal Title
In Vivo
Volume: 32(6)
Pages: 1409-1417
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Drug library screening to identify new compounds for inducing ectodomain shedding of RAGE and formation of soluble RAGE2019
Author(s)
Kawano S, Miyazawa H, Munesue S, Harashima A, Tanaka M, Thoa DTM, Leerach N, Ooshima Y, Kinoshita Y, Yamamoto H, Yamamoto Y
Organizer
International Symposium on Chronic Disease and Glycation Biology
Int'l Joint Research
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[Presentation] In vitro effects of a novel RAGE inhibitor on tumor malignancy in human fibrosarcoma HT1080 cells2019
Author(s)
Oshima Y, Munesue S, El-Far AM, Harashima A, Takeuchi A, Tanaka M, Kawano S, Sato S, Shindo M, Nakajima S, Inada A, Tanuma S, Yamamoto H, Yamamoto Y
Organizer
International Symposium on Chronic Disease and Glycation Biology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Beneficial effects of zaltprofen on anti-obesity/diabetes via activation of PPARγ2019
Author(s)
Kimura K, Furukawa A, Watanebe K, Munesue S, Harashima A, Leerach N, Oshima Y, Tanaka M, Kawano S, Kinoshita Y, Nagashimada M, Higuchi T, Takeuchi A, Yamamoto Y
Organizer
International Symposium on Chronic Disease and Glycation Biology
Int'l Joint Research
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