2019 Fiscal Year Research-status Report
Ｎａポンプ遺伝子変異を原因とする神経疾患の病態基盤としての酸化ストレス障害
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18K06968
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
池田 啓子 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (10265241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 潔 自治医科大学, 医学部, 教授 (10161283)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ナトリウムポンプ / ジストニア / 片頭痛 / 片麻痺 / てんかん / 電気生理 / トランスポーター / 遺伝子改変 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナトリウムポンプα2およびα3サブユニット遺伝子変異は、それぞれ家族性片麻痺性片頭痛および遅発性ジストニアパーキンソニズム、小児交互性片麻痺を引き起こす。これら神経疾患に共通して見られる特徴として、頭痛、痙攣、麻痺、ジストニアといった発作性症状が精神的・身体的ストレスを契機に出現することがわかっている。昨年度までで、これら疾患の病態モデルマウスである両遺伝子欠損マウスの解析を行い、両遺伝子各々の欠損マウスでは脳内アスコルビン酸量が有意に低下していることを見出した。本研究で、①病態モデルマウス脳では、アスコルビン酸低下による脳内酸化ストレス障害の亢進、②ナトリウムポンプα2およびα3サブユニットと、アスコルビン酸輸送体との機能共役、③これら分子の遺伝学的相互作用、④電気生理学的手法を用いたニューロン・シナプス伝達特性に対するアスコルビン酸の効果の検定、を計画した。今年度は ③と④を中心に研究をすすめた。野生型齧歯類から摘出した脳幹精髄標本を用いた呼吸中枢神経群の神経活動に対するアスコルビン酸の影響を観察した。アスコルビン酸は、吸引電極を用いてモニターする、横隔神経（頸髄第4神経）の自発活動には著明な影響を及ぼさなかった。検定系としては感度が低いと結論付けた。今後は 野生型と病態モデルマウスから調製した小脳スライスを用いてホールセルパッチクランプを行い、アスコルビン酸のニューロン・シナプス伝達特性への影響を、刺激に対する反応強度を計測することにより観察することを計画している。③については、トランスポーターのノックアウトマウスとかけあわせ、種々の症状発現の有無を観察し、行動実験を施行した。今後は例数を増やし、単独の病態モデルマウスよりも有意に症状出現頻度が高くなるかを検定する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予想と異なる結果が出たため、実験条件を含め再現実験を繰り返したこと、実験動物の数をそろえることが一時的に困難な状況になったため、である。
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| Strategy for Future Research Activity |
④電気生理学的手法を用いたニューロン・シナプス伝達特性に対するアスコルビン酸の効果の検定について、小脳でも検出できない可能性を考え、免疫組織学的手法にて、ニューロン、シナプスの変化を検出する方法を計画している。例えば、マイクログリアの活性化、ニューロンやアストロサイトのアポトーシス、グリア化を様々な抗体を使って検出する。また、モデル動物と野生型からRNAを調製し、マイクロアレイにて、ニューロン・シナプス伝達に関わる因子の発現変化を見ることを計画している。③については、与える食餌を変更し（アスコルビン酸欠乏食等）、相互作用の有無を再度検定することを予定している。
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| Causes of Carryover |
実験結果の考察・検証のため、動物脳組織から調製した高純度の組織試料を用いる受託解析実験の必要性が生じた。動物の出生数および実験技術上の理由から、解析に必要な数の高純度試料を、昨年度末まで揃えることができなかった。なんとか揃えることができたが、タカラバイオへの発注が年度末ぎりぎりだったためである。
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[Journal Article] Characteristics of cortical spreading depression and c-Fos expression in transgenic mice having a mutation associated with familial hemiplegic migraine 2.2020
Author(s)
Tang, Chun Hua; Unekawa, Miyuki; Shibata, Mamoru; Tomita, Yutaka; Izawa, Yoshikane; Sugimoto, Hiroki; Ikeda, Keiko; Kawakami, Kiyoshi; Suzuki, Norihiro; Nakahara, Jin
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Journal Title
Cephalalgia
Volume: 0
Pages: in press
Peer Reviewed / Open Access
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