2020 Fiscal Year Research-status Report
脊髄損傷性運動麻痺の機能回復におけるリゾリン脂質の役割とそのメカニズム
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20K09476
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
羽二生 久夫 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (30252050)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植村 健 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 准教授 (00372368)
塚原 完 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (00529943)
松田 佳和 日本薬科大学, 薬学部, 教授 (20377633)
高橋 淳 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (60345741)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | リゾリン脂質 / 脊髄損傷 / ニューロン / 神経再生 / グリア細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はプロテアーゼ処理したブタ肝臓分解物（PLDP）に脊椎損傷部の機能回復効果が見られた事から「神経機能再生促進剤」として特許申請を行っている。このPLDPにはリン脂質成分が多く含まれており、その中でも特徴的であったのはリゾリン脂質が非常に豊富に含まれている事であった。本申請では脊髄損傷モデルラットにPLDPを模したリン脂質の投与とその単独成分による効果とその時の代謝を明らかにするとともに、リゾリン脂質の神経関連細胞での作用機序を明らかにする事により、リゾリン脂質を活性本体とした脊髄損傷治癒促進薬の開発を目指す。
すでにリゾリン脂質の神経細胞やグリア細胞での評価を継続して行っており、リゾリン脂質毎に多様な反応が観察されている。平成2年度はまず各リゾリン脂質（LPL）の大脳皮質培養神経細胞を使った神経突起伸長に対する評価を行った。これまで同様、神経突起伸長に対する生理作用は特異性があり、リゾフォスファチジルエタノールアミン（LPE）で顕著な促進効果が見られた。そして、非常に興味深い事にLPEの中でもその脂肪酸の種類によってその作用機序に違いがある事も確認された。さらにその一つである18:1 LPEにはグルタミン酸による興奮障害から神経細胞を保護する作用がある事も明らかになった。
また、ミクログリアに対するLPL全体、および個々のLPLの評価を行ったところ、LPLはミクログリアを濃度依存的に活性化し、個々のLPLでの評価ではリゾフォスファチジルコリン（LPC）に強く濃度依存的な活性化作用が見られた。
これらの作用をin vivoで行えるようにこれまで行ってきたラットからマウスモデルへのモデル変更のための予備実験を行い、モデルの作成はほぼ完成した。
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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
PLDPの構成成分の特徴はLPLの豊富さであり、そのLPLがin vitro実験において生理作用がある事が示され、さらにその生理作用がそのターゲット細胞によってLPLの中でもその成分が異なるという知見は新たな知見である。さらに各分子種の作用もその構成脂肪酸によって異なる事が明らかになり、リゾリン脂質の新たな脂質メディエーターとしての可能性を示している。これらの研究内容は3本の英語原著論文、1本の総説として発表済みである。
In vivoモデルをラットからマウスへ変更する検討も行い、マウスの中でも排泄障害を起こしやすいストレインと起こし難いものが明らかになった。これによって動物実験を実施中に脱落するマウスがほとんどいなくなったものの、エサにPLDPを混ぜて投与する方法での問題点も明らかになった。モデル損傷の少しの差が餌の摂取量に違いを与え、結果として回復が早いマウスはより多くの餌を摂取し、回復が遅いマウスは摂取が少ないため、体重増加が少ないことが明らかになった。このため、再度、PLDPのマウスモデルでの脊椎損傷回復実験ではゾンデによる強制投与で検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス脊椎損傷モデルでのPLDP、LPL、そして個々のLPLによる有効性を順次、検討していく予定である。ただし、個々のLPLに関しては動物実験に必要な量の確保が難しいため、大量の脂質成分の分取システムを有する組織との共同研究を検討している。また、LPLの神経に関連する他の作用がないかもin vivo、およびin vitroで検討を行う予定である。
一方でPLDPに関する有効性で基本的な部分の検討が不足している。PLDPの認知機能に対する有効性、あるいはラットモデルでの有効性は経口摂取した時に確認されているが、この場合、PLDPの脂質成分は代謝を受けるはずであり、PLDPに含まれた成分が直接、生理作用を示している根拠は今のところない。そのため、PLDP、あるいはLPLを摂取させたマウスの代謝についても検討する必要がある。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍となり、出張による学会発表や打ち合わせがなくなった事が理由である。これと同様に本学でもコロナの緊急事態宣言などによって実験ができる期間が短くなり、それに伴って実験を遂行するための消耗品の購入が予定よりも少なった。次年度、リン脂質成分の外注分析、LPL成分の抽出依頼など多くの外注委託が多くなる予定であり、その経費に充てる予定である。
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