In vivo imaging analysis of neuron-glia dynamics in neurological disease models

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17042
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: Saito Kozo 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (60516079)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: アレキサンダー病 / アストロサイト / ミクログリア / ２光子イメージング / シングルセル解析

Outline of Final Research Achievements

Alexander disease is a neurological disorder caused by mutations in the astrocyte-specific gene GFAP, also known as primary astrocyte disease. This study focused on microglia, another type of glial cell, and showed that microglia are actively involved in the pathogenesis of Alexander disease. Our studies using a mouse model suggested that microglia sense the elevated extracellular ATP produced by astrocytic pathology in model mice as a pathological signal via the P2Y12 receptor and suppress astrocyte pathology. Microglia were found to have important disease-modifying effects on Alexander disease, the primary astrocytic disease. The study can be expected to contribute to the development of future therapies based on microglial manipulation.

Free Research Field

神経変性疾患

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果においては、世界で初めてミクログリアがアレキサンダー病(AxD)の進行抑制に関与することを明らかにした。AxDは一次性アストロサイト病であるため、これまでの多くの研究ではアストロサイトに対して関心が向けられていた。しかし本研究は、ミクログリアがAxD病態を監視して制御するという、これまでにない全く新しい病態形成概念を提起するに至った。この発見はミクログリア機能状態がAxD病状と密接に関係することを示唆する。今回知見が臨床研究にも活用されることにより、本研究の意義がさらに高まるものと期待できる。根本治療法が未確立である現状においてミクログリアを治療標的とした新たな治療開発が期待される。