2019 Fiscal Year Research-status Report
抗うつ薬によるアストロサイトのプリン放出・代謝機能変化の解析
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19K23701
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
江口 遼太 北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (10846067)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | アストロサイト / ATP / ENTPD / CD73 / 抗うつ薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
うつ病や動物の問題行動の病態や治療薬の作用メカニズムには、不明な点が多く残っている。近年の研究で、グリア細胞のアストロサイトや、伝達物質のATP・アデノシンなどのプリンが抗うつ薬の作用に関与すると示唆されている。本研究では、抗うつ薬によるアストロサイトの機能変化とそのメカニズムの解明を目的としている。
抗うつ薬がアストロサイトに作用し、成長因子産生やATP放出を引き起こすことが報告されている。我々は抗うつ薬がアストロサイトのプリン放出やプリン代謝を変化させるのではないかと考え、培養海馬アストロサイトに抗うつ薬（アミトリプチリン、クロミプラミン、フルオキセチン、ミルタザピン）を処置し、プリン放出・代謝の変化を解析した。抗うつ薬処置により、低Ca2+刺激によるプリン放出が増加するとともに、ATPおよびADP代謝酵素であるectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase（ENTPD）やAMP代謝酵素であるecto-5'-nucleotidase（CD73）の活性低下が認められた。抗うつ薬がアストロサイトからのATP放出を増加させるとともに、細胞外プリン代謝を抑制すると考えられる。
また、マウスに抗うつ薬（クロミプラミン、フルオキセチン）を1-3週間継続投与し、大脳皮質や海馬などの脳組織を採取してmRNAを抽出し、qPCRにより遺伝子発現の変化を解析した。ATP放出チャネルやプリン代謝酵素、プリン受容体などの発現を網羅的に解析したところ、複数のチャネルや酵素、受容体のmRNA量に変化が認められた。
以上の研究結果から、抗うつ薬によるアストロサイトのプリン放出・代謝機能の変化が抗うつ作用に重要な役割を果たす可能性が示唆された。
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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
昨年度は培養アストロサイトやマウスに抗うつ薬を処置する条件の検討に想定よりも時間を要した。しかし、培養アストロサイトとマウス脳の両方で、抗うつ薬の処置によりATP放出チャネルやプリン代謝酵素、プリン受容体の発現や機能が変化するという知見が得られた。今後これらの変化の機序や病態・抗うつ作用への関与について検討することで、うつ病態や抗うつ薬の作用メカニズムにおいてアストロサイトのプリン産生・代謝機能が果たす役割を新たに解明することが出来ると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養アストロサイトにおいて、抗うつ薬によりプリン代謝酵素の発現や活性が変化するという報告はこれまでほとんどない。そこで、抗うつ薬の受容体と考えられているLPA1の阻害薬などを抗うつ薬とともにアストロサイトに処置し、アストロサイトの機能変化のメカニズムを明らかにする。
また、抗うつ薬の投与によりマウス脳で複数のプリン関連のmRNA量が変化したが、タンパク質レベルで変化しているのか、どの細胞で変化しているのかを明らかにする必要がある。そのため、ウェスタンブロット法および免疫染色法によりタンパク発現の解析を行う。
さらに、これまでの研究は正常個体や培養細胞を用いたものであり、実際の病態においても同様の発現・機能変化が起こるかどうかを検討する必要がある。そのために、LPS投与や慢性社会的敗北ストレス（CSDS）などのモデルを作製し、アストロサイトにおけるプリン放出・代謝機能変化の病態への関与を確かめる計画である。
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| Causes of Carryover |
（次年度使用額が生じた理由）学会中止により旅費が不要となったため。
（次年度使用額の使用計画）本年度は新たに病態モデル動物を作製する予定のため、その動物購入費用として使用する。
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Research Products
(1 results)
