脳虚血耐性阻害に関する分子メカニズムの解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08827
• Research Institution: Chiba Institute of Science
• Principal Investigator: 福永 優子 千葉科学大学, 危機管理学部, 教授 (80254522)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: グルタミン酸受容体 / プレコンディショニング / 神経保護作用 / リン酸化CREB

Outline of Annual Research Achievements

海馬において虚血耐性を誘導するプレコンディショニング処置（細胞死を誘導しない程度の刺激）１時間後では、神経保護作用の抑制効果が認められる。本申請研究では、この神経保護作用の抑制効果の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。昨年度は海馬スライス培養細胞を用いて、プレコンディショニングの処置条件を種々検討したが、確実な虚血耐性を確認することができなかった。そのため、プレコンディショニング処置条件を、事前検討で神経保護作用の抑制効果が認められた条件だけに絞り、24または48時間後に負荷する致死処置条件の検討を行った。OGD（低酸素、低グルコース）処置による細胞死またはNMDA処置による細胞死に対するプレコンディショニングによる抑制効果は認められなかったが、致死処置としてグルタミン酸を用いたところ、細胞死抑制の傾向が認められた。これにより、以後の実験に用いる基礎的な処置条件を決定した。
プレコンディショニング処置１時間後に見られる神経保護作用抑制効果に関わるNMDA受容体のサブタイプを明らかにするために、プレコンディショニング時にNR2B受容体阻害薬を処置した。神経保護作用は、シナプスNMDA受容体活性化によるリン酸化CREB量増加を指標とした。予測では、神経保護作用抑制効果は、シナプス外NMDA受容体を介していると考えたが、検討したNR2B受容体阻害薬処置条件では、明確な効果を確認することはできなかった。関与するサブユニットを明らかにするには、NR2B受容体阻害薬の処置条件の追加検討や、他のNMDA受容体サブユニットの関与の検討などが必要であると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

プレコンディショニングとして、グルタミン酸やNMDA処置条件を検討したが、安定した虚血耐性効果が得られなかった。そこで、致死処置条件の検討に切り替えて神経保護作用抑制効果を確認した。これら種々条件検討に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

虚血耐性効果がやや不安定であるので、以後は確実に効果が確認できる例数で検討を行う。リン酸化CREB量を指標とした神経保護作用の抑制効果は再現性よく認められる現象なので、この抑制効果を惹起するNMDA受容体の局在場所、さらには細胞内経路を明らかにする。
①　神経保護作用抑制効果に関与するNMDA受容体のサブタイプを明らかにするために、NR2A受容体およびNR2B受容体の阻害薬の効果を明らかにする。
②　薬理学的手法を用いて、プレコンディショニングとして、シナプスNMDA受容体刺激またはシナプス外NMDA受容体刺激を行い、刺激１時間後の神経保護作用抑制効果と刺激24または48時間後の神経保護作用の有無を検討する。
①と②の結果より神経保護作用抑制効果に関わるNMDA受容体の局在場所を明らかにする。
③　神経保護作用抑制効果の細胞内分子メカニズムを明らかにするために、プレコンディショニングによって変動する分子を同定する。またこれら経路の阻害剤がある場合は、阻害剤の効果を検討する。

Causes of Carryover

国際学会参加費、旅費が不要であった。ティッシュチョッパーの動作がやや不安定であるが、修理に出すタイミングがなかったため。
今後の推進方策に記したように、想定より実験例数を増やす必要があるため、当初より培養に多くの費用が必要になる。次年度使用になった予算をこれに充当する。また、海馬スライスの作成に用いるティッシュチョッパーの修理を行う予定である。