自閉症モデルマウス由来アストロサイトによる興奮性シナプス伝達増強の分子機序解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08172
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 渡辺 拓也 福岡大学, 薬学部, 助教 (90509647)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アストロサイト / 自閉症スペクトラム障害 / バルプロ酸ナトリウム

Outline of Annual Research Achievements

自閉症スペクトラム障害（autism spectrum disorder: ASD）では、興奮性ー抑制性神経系バランスの興奮性へのシフトが病態の一つとして考えられている。胎仔期にバルプロ酸を曝露されたマウスは、ASDモデルマウスとして提案されている。申請者はASDモデルマウスから単離培養したアストロサイト（ASDアストロサイト）と共培養した正常神経細胞の興奮性シナプス伝達が増強していることを以前に明らかにした。しかし、その興奮性シナプス伝達増強機序は明らかではない。そこで、ASDアストロサイトと共培養した正常神経細胞のシナプス関連タンパク発現を解析した。ASDアストロサイトと共培養した神経細胞では、シナプス開口放出に関わる２つの分子の発現量増加が認められた。ASDアストロサイトと共培養した神経細胞の興奮性シナプス伝達増強に、本２分子の発現量増加が寄与することが示唆された。
神経細胞のシナプス伝達増強を引き起こすアストロサイト側の分子の同定を試み、シナプス発達に関与することがすでに報告されているアストロサイト分子の発現量を定量PCRで解析したが、mRNA発現量変化が認められる分子は得られなかった。しかし、western blot解析により、１つの候補分子が得られ、本候補分子は細胞内存在量が減少を示していた。このことから、本候補分子の代謝経路に変化があることが示唆された。しかし、本候補分子がシナプス関連タンパク発現量増加に関与するのかは、未解明の状態である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画にあるように、シナプス伝達増強に関与することが想定されるシナプス関連タンパクを明らかにすることができた。また、アストロサイト側の分子も評価対象を絞ることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

アストロサイト分子の発現を調節することで、興奮性シナプス伝達増強が抑制できるかを検討する。その結果により、アストロサイト分子の発現減少メカニズムの検討を行い、発現減少を引き起こす分子の同定を試みる。