2020 Fiscal Year Research-status Report
エクソソームによる脳梗塞後グリア瘢痕制御と軸索再生の治療効果の検証
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20K07909
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
上野 祐司 順天堂大学, 医学部, 准教授 (00349002)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 脳梗塞 / アストロサイト / マイクログリア / 軸索再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳梗塞後では、マイクログリアとアストロサイトが活性化し病態に寄与する。慢性期にはアストロサイトが集簇しグリア瘢痕を形成し、軸索再生を阻害すると考えられてきた。近年、グリア瘢痕が軸索再生に促進的な因子を発現するという報告があり、また、マイクログリアやアストロサイトの二極性（炎症：M1型とA1型、抗炎症：M2型とA2型）が着目されている。脳梗塞後マイクログリアとアストロサイトのcrosstalkを解明するため、ラット脳梗塞モデルperi-infarct areaにおけるマイクログリアとアストロサイトの時間的推移を評価した。Iba-1陽性マイクログリアは脳梗塞7日後にピークに達しその後減少した。GFAP陽性アストロサイトは慢性期にかけて増加した。In vitroにおいて、培養マイクログリアではOGD後、resting型が減少し、bipolarやameoboid型が増加した。培養アストロサイトではOGD後GFAP、C3dは増加し、P2Y1阻害薬であるMRS2179単独投与で減少した。しかし、S100A10の変化は認めなかった。一方で、OGD後のアストロサイトにマイクログリア培地とP2Y1阻害薬を併用投与したところ、C３dの減少且つ、S100A10の上昇を認めた。つまり、P2Y1阻害単独であればA1型アストロサイトの減少を認めるが、マイクログリア培地とP2Y1阻害薬を併用することでA1低型下のみならずA2型上昇を誘導することが示された。トランスクリプトーム解析によりNF-κBを介してIL-1βやTNF-α等の炎症性サイトカインが抑制され、グリア瘢痕形成や神経細胞障害が制御されることを確認した。つまり、マイクログリア培地とP2Y1阻害薬を投与することで、サイトカインを制御し、炎症型アストロサイト抑制、保護型アストロサイトの増加がみられた。
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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
脳梗塞モデル、培養実験においても滞りなく実施できている。一時期脳切片でのC3dの免疫染色が難渋したが、様々な方法を試みて染色することができた。マイクログリア培地が虚血アストロサイトに対してどのようなメカニズムでA1型制御、A2型上昇をきたすかを解明することが重要なポイントであったが、トランスクリプトーム解析、そしてIPAを用いたパスウェイ解析でメカニズムを同定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
虚血マイクログリア培地を加えたアストロサイト由来エクソソームに着目し、機能解析、そしてラット脳梗塞での脳内投与実験を予定する。初代培養神経細胞へのエクソソーム投与による軸索延長効果の検討を進めている。エクソソーム中のmicroRNAの網羅的解析をも解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究状況が概ね進んでいると判断し、2020年度終盤の時点で56,320円の金額が生じたが、次年度で使用するという判断に至っている。次年度はエクソソーム実験をより充実して実施予定であり、上記金額を次年度で使用すことは妥当であると考える。
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