2020 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリア呼吸阻害による軸索変性誘導機構の解明とパーキンソン病への展開
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19K07369
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
村田 等 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (90579096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪口 政清 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (70379840)
浅沼 幹人 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00273970)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | SARM1 / 軸索変性 / パーキンソン病 / ミトコンドリア呼吸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SARM1の異常活性化を介した軸索変性がパーキンソン病に及ぼす影響を解析するために、ヒトiPS細胞から分化誘導した神経細胞を用いて解析を進めた。前年度において、Parkin遺伝子を欠失している家族性パーキンソン病患者由来の神経細胞は、健常者由来の神経細胞と比較して、神経毒ロテノンに対して脆弱であることを確認した。この応答がParkinの欠失に依存していることを確認するために、ゲノム編集技術を用いて健常者由来の神経細胞からParkinを欠失させた細胞を作製した。Parkinを欠失した神経細胞ではロテノン暴露時のSARM1リン酸化レベルがコントロールの神経細胞よりも増加しており、軸索変性や細胞死の割合も増加していた。Parkinは損傷ミトコンドリアを除去するマイトファジー誘導に関与する分子である。Parkin欠失による機能不全ミトコンドリアの蓄積が、活性酸素種の増加、JNKの活性化を誘導し、SARM1のリン酸化につながったと考えられる。
SARM1のリン酸化を介した活性化をin vivoで確認するために、ロテノンを用いたパーキンソン病モデルマウスの作製を試みた。ロテノンを注入した浸透圧ポンプを皮下に移植し、0、5、10 mg/kg/dayの濃度で28日間の投与を行った。マウス中脳部分を用いた解析から、ロテノン濃度の増加に伴い、SARM1のリン酸化が上昇することを見出した。また軸索成分NF-Lの分解やドーパミン神経の脱落が生じていることを確認した。今後SARM1の活性化を阻害することで、これらの症状が改善するかどうかを確認していく。
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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
細胞を用いた解析は予定していた解析をほとんど完了し、ロテノンを用いたパーキンソン病モデルマウスでもSARM1のリン酸化を介した活性化やドーパミン神経の脱落を確認することができたので、研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ロテノン投与パーキンソン病モデルマウスを用いて、SARM1の活性化阻害がロテノン誘発性の軸索変性やドーパミン神経の脱落を抑制することができるかどうかを検証する。
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| Causes of Carryover |
動物実験の実施について当初の見積額よりも安価に実施することができたが、次年度の動物実験に費用を要することが判明しているため、当該費用へ支出する予定である。
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