脳虚血および虚血耐性現象におけるミトコンドリア細胞間移動の意義の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09386
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 吉岡 秀幸 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (20402076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木内 博之 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30241623) ; 八木 貴 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (90345702)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脳虚血耐性 / 虚血性神経細胞障害 / ミトコンドリア細胞間移動

Outline of Annual Research Achievements

細胞の生と死の両面を司るミトコンドリアは、虚血性神経細胞障害において中心的な役割を担う。近年、このミトコンドリアが細胞間を移動し、ミトコンドリア機能や細胞間情報を伝達することが明らかとなってきているが、その役割は脳虚血病態では解明されていない。一方、虚血耐性は、軽微な虚血によるpreconditioningが引き続く致死的負荷に対する抵抗性を獲得する現象である。Preconditioning後に神経細胞やアストロサイトなどから放出される情報伝達物質が、神経細胞の虚血耐性獲得へ寄与すると考えられているが、虚血耐性現象におけるミトコンドリア細胞間移動の役割は検討されていない。
前年度に引き続き、雄性C57Bl/6マウス一過性中大脳動脈閉塞による脳虚血耐性モデルの免疫染色サンプルでの検討を進めた。15分間虚血によるpreconditioningにより、60分間の致死的虚血への耐性が得られ、Shamモデル、preconditioning モデル、致死的虚血モデル、preconditioning+致死的虚血モデルの薄切サンプルを作成した。ミトコンドリアが細胞間移動する際に必要な、tunneling nanotube (TNT)と呼ばれる細胞間を連結するナノチューブをwheat germ agglutinin染色、ミトコンドリア細胞間移動に関与するMiro1を免疫染色により描出し、またミトコンドリアをMito tracker染色で検出して解析を行っている。Preconditioning刺激によりMiro1の発現が亢進している可能性が示唆されている。また、PC12 cell lineに対する無酸素無糖条件（OGD）を用い、in vitroでの虚血耐性モデルの条件調節を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウスでの虚血耐性モデルサンプルを用い、現在ミトコンドリア細胞間移動を免疫組織化学的に解析している。In vitro虚血モデルの安定が遅れているため。

Strategy for Future Research Activity

In vivoマウス脳虚血モデルでは、引き続き、wheat germ agglutinin染色、Miro1免疫染色、Mito tracker染色によりミトコンドリア移動の観察を行う。In vivoモデルが確立されれば、培養液内細胞外放出ミトコンドリアの観察やミトコンドリア移動の阻害薬を用いた実験を行う予定である。

Causes of Carryover

In vitro虚血モデルの安定が遅れているため、in vitro実験に使用する試薬を次年度に使用する必要が生じたため。