2019 Fiscal Year Research-status Report
腸炎症に起因した脳ペリサイト異常化が駆動する脳内αシヌクレインの凝集・蓄積亢進
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19K07338
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
道具 伸也 福岡大学, 薬学部, 准教授 (60399186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 芙友子 福岡大学, 薬学部, 准教授 (70412575)
松本 純一 福岡大学, 薬学部, 助教 (10550064)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 脳ペリサイト / αシヌクレイン / パーキンソン病 / オートファジー / 炎症性サイトカイン / P糖タンパク質 / 血液脳関門 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン病はαシヌクレインの脳内蓄積・凝集とドパミン神経の脱落を病理的特徴とするが、その発症原因は不明である。我々は脳ペリサイトが、ドパミン神経を保護すること、αシヌクレイン単量体の脳内蓄積・凝集を抑制しうることを突き止めた。そこで、パーキンソン病の危険因子としての炎症性腸疾患に着目し、「腸炎症に起因する脳ペリサイトの機能異常がαシヌクレインの脳内蓄積を惹き起こす」と考えた。本研究では、脳ペリサイトの異常化を中核に据え、上記の過程に関わる責任分子・機序を明らかにし、末梢および脳を標的とした治療法の開発を目指す。
本年度は脳ペリサイトの機能異常を評価する指標を確立するため、正常脳ペリサイトの機能として、（1）αシヌクレインオリゴマーの取り込み・分解機構、（2）サイトカイン産生機序、および（3）神経細胞のαシヌクレイン発現におよぼす影響について検討した。
（1）脳ペリサイトはエネルギー依存的にαシヌクレインオリゴマーを細胞内に取り込み、細胞外への排出にはP糖タンパク質が関与することが示唆された。細胞内への取り込んだαシヌクレインオリゴマーはオートファジー依存的な機構によって分解された。したがって、脳ペリサイトには単量体だけでなくαシヌクレインオリゴマーを分解する機構が存在することが示唆された。
（2）αシヌクレイン単量体は脳ペリサイトのToll様受容体を介して、炎症性サイトカインを産生させた。脳ペリサイトはαシヌクレイン凝集体にも応答し、炎症性サイトカインのmRNA発現量が増加した。
（3）神経芽細胞腫（SH-SY5Y）にαシヌクレインをコードするSNCA遺伝子を導入したαシヌクレイン過剰発現SH-SY5Yを作製した。脳ペリサイトはαシヌクレイン過剰発現SH-SY5Yのαシヌクレイン発現量を減少させた。
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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
腸炎症に起因する脳ペリサイトの機能異常の評価指標として、正常時の脳ペリサイトにおけるαシヌクレインオリゴマーの取り込み・分解機構、炎症性サイトカイン産生機序、神経細胞におけるαシヌクレイン発現抑制を明らかできた。また、rotenoneを使用した薬物誘発性パーキンソン病モデル作成に着手し、正常動物において脳および腸管でのαシヌクレイン発現量に影響のない濃度を決定できたため、デキストラン硫酸（DSS）飲水による潰瘍性大腸炎モデルへ適応し、炎症性腸疾患時におけるαシヌクレイン発現量増大およびパーキンソン病様症状の増悪モデル動物作成への準備が進行している。以上、炎症性腸疾患での脳ペリサイト異常を捉える評価項目の設定および動物モデル候補を提示できた点でおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
DSS飲水負荷による潰瘍性大腸炎モデルを作成し、腸炎症が脳および腸管αシヌクレイン発現量におよぼす影響を検討する。また、潰瘍性大腸炎において、血液中および脳内での発現量が変動する炎症性サイトカインを同定する。正常動物ではαシヌクレイン検出が困難であることが予想されるため、rotenone負荷動物およびαシヌクレイントランスジェニック動物においても同様に検討し、腸炎症がαシヌクレイン発現量の増加およびパーキンソン病態の増悪を惹き起こすかを検討する。
また、in vitroにおいて脳ペリサイトが神経細胞のαシヌクレイン発現量を抑制させることを明らかにできたので、引き続きこれに関わる生理活性物質を同定および脳ペリサイト由来エクソソームの作用を検討する。
潰瘍性大腸炎において脳内および血液中で発現量が増大する炎症性サイトカイン等を同定した後、今年度明らかにした脳ペリサイト機能に対してこれら物質がどのような影響をおよぼすかを検討し、脳ペリサイト異常化の誘因物質であるかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
参加予定の学会が開催中止となり、誌上開催となったため使用予定の旅費の支出がなくなった。また、研究分担者使用分のモデル動物作成を次年度へ延期したため、予定していた動物購入費を次年度の物品費として充当する。
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Research Products
(3 results)
