2019 Fiscal Year Research-status Report
Roles of exosomes in neuronal circuit reconstruction
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19K22578
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
華山 力成 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (40403191)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | エクソソーム / シナプス剪定 / ミクログリア / サイトカイン / ケモカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私達は神経細胞由来エクソソームによるミクログリアでのC3発現誘導が、あらかじめ神経細胞に脱分極刺激を与えることで、より強く誘導されることを見出しており、脱分極刺激依存的にC3の発現誘導を引き起こす機能分子がエクソソームにリクルートされると考えている。その機能分子が、(i)エクソソームの表面蛋白質である場合にはミクログリア上の受容体と結合することで、(ii) エクソソーム内部の蛋白質やmRNA・miRNAであった場合にはミクログリアのエンドソーム膜との融合を介してミクログリア内に放出されることで、ミクログリアにおけるC3の発現を誘導すると想定している。一方、NIH3T3細胞など他細胞由来のエクソソームには、ミクログリアにおけるC3の発現誘導能がほとんど認められない。よって、脱分極刺激(＋) or (－)の神経細胞由来エクソソームとNIH3T3細胞由来エクソソームとの3者における蛋白質、mRNA・miRNAなどの組成の違いを、質量分析法やRNAシークエンス法で比較することで、脱分極刺激(＋)の神経細胞由来エクソソームにのみ強く発現している候補分子を網羅的に同定した。次に、これらの候補分子を293T細胞に過剰発現させ、そのエクソソームをミクログリアに投与することで、C3の遺伝子発現を実際に誘導するかを検討したところ、あるエクソソーム膜上の分子が、C3のみならず、様々なサイトカインやケモカインの発現誘導を促進することを見出した。また、本分子の細胞外領域と抗体Fc領域との融合タンパク質を作製し、同様にミクログリアに投与したところ、同様の効果を認めた。
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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
神経活動依存的に、神経細胞由来エクソソーム上に発現が誘導される新規分子を同定した。またこの分子が、ミクログリアにおいて種々のサイトカイン・ケモカインの発現を誘導することを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在CRISPR/Cas9を用いて、この分子のノックアウトマウスの作製を進めている。このマウスを用いて、神経変性疾患や脳血管障害などにおける脳神経のリモデリングにおける本分子の役割を検討していく。
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| Causes of Carryover |
本年度は、新規分子の同定に時間がかかり、当初予定していた遺伝子改変マウスの作製が次年度に行うこととなった。全体計画においては遅延はない。
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