2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K15376
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
森 聡生 順天堂大学, 医学部, 助手 (60782878)
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2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / α-シヌクレイン / 神経変性 / リン脂質 / ショウジョウバエ / PLA2G6 / リポソーム / 凝集体形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，パーキンソン病の病理的特徴であるα-シヌクレイン凝集機序をリン脂質構成異常に着目して明らかにすることである．PLA2G6はリン脂質膜のリモデリングに関与するホスホリパーゼをコードする．本研究では，リン脂質膜組成の改変が容易でかつ加齢依存的なα-シヌクレインの凝集が再現できるPLA2G6モデルショウジョウバエと人工リポソームアッセイ，PLA2G6変異をもつヒトiPS細胞由来ドパミン神経を用いて，リン脂質組成変化とα-シヌクレイン凝集の相関を明らかにし，PDリスクとなるリン脂質分子種の同定とα-シヌクレイン凝集機序解明を目指す．今年度はPLA2G6変異ショウジョウバエの表現型を解析し，加齢依存性に脳リン脂質のアシル基の短鎖化，小胞体(ER)面積減少とERストレス増加を明らかにした．変異ショウジョウバエではシナプス活動の低下およりシナプス小胞の小型化を確認している．さらに加齢によりα-シヌクレインの凝集をサルコシル処理およびRT-QUICK法で確認している．特に，RT-QUICK法の凝集能の亢進は凝集化の初期段階である「シーディング・アクティビティー」の亢進を示唆している．また餌に長鎖の脂肪酸を添加し脳リン脂質を改変することにより神経変性の抑制効果があることを見出し，リン脂質の構成異常が神経変性を引き起こす一次的な原因であることを確認した．一方でα-シヌクレインがリン脂質短鎖化により凝集に向かうことをリポソーム実験で明らかにしている．これらの結果は，リン脂質アシル基の短鎖化がα-シヌクレイン凝集の第一段階であることを示唆すると考える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PLA2G6変異ショウジョウバエの表現型解析は，幼虫の唾液腺染色によりER面積減少と成虫での神経細胞でのERストレスの増加を見出している．また神経生理実験によるシナプス活動の評価などの高度な実験系は，本学パーキンソン病病態解明研究講座今居譲准教授，井下助教から技術的な指導を受けており研究が遂行出来ている．さらに脂質解析は，リン脂質のアシル基の詳細なプロファイリングが必要であり，これについては東京大学健康環境医工学村上誠教授 と共同研究を行っている．このように本研究において計画の想定外の変更も柔軟に対応できている．ただ今年度は，脂質・脂肪酸添加により，脂肪酸伸長酵素，不飽和化酵素などの脂質代謝に関与する分子の変動については解析を行っていない．そのため，次年度にこれらの分子の変動の有無を確認するためトランスクリプト―ム解析(RNA seq)を実施する予定とする．
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| Strategy for Future Research Activity |
動物種間でのリン脂質の構成の違いがあるため，今年度までに確認されたショウジバエの研究結果を, ヒトドパミン神経で確認する．具体的には，本研究室で樹立している健常者,孤発性 ,PLA2G6 PD患者由来のiPS 細胞 をドパミン神経に分化させリン脂質構成変化の有無を確認する．さらに今年度実施できなかった，トランスクリプト―ム解析(RNA seq)を実施する予定とする．また脳脂質構成変化は加齢性変化以外にも食餌が影響することが知られていることから，食習慣の関連性を明らかにする疫学調査の準備も行う．
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| Causes of Carryover |
今年度は，脂質・脂肪酸添加により，脂肪酸伸長酵素，不飽和化酵素などの脂質代謝に関与する分子の変動については解析を行っていない．そのため，来年度にこれらの分子の変動の有無を確認するためトランスクリプト―ム解析(RNA seq)を実施する予定とする．さらに今年度はデータ処理用パソコンを購入していないが，次年度はさらに高度なデータ処理を必要とするため購入する予定である．
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