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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms underlying retinal glia-mediated glaucoma

Research Project

Project/Area Number 21H04786
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

小泉 修一  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 繁冨 英治  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00631061)
大野 伸彦  自治医科大学, 医学部, 教授 (10432155)
篠崎 陽一  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 副参事研究員 (10443772)
柏木 賢治  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30194723)
原田 高幸  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 参事研究員 (90345306)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2024-03-31
Keywordsアストロサイト / 緑内障 / ABCA1
Outline of Annual Research Achievements

緑内障は眼圧の亢進により網膜神経節細胞(RGC)が障害されることにより引き起こされると考えられていた。しかし、アジア、特に日本では殆どの緑内障患者の眼圧が正常である「正常眼圧緑内障」であることが明らかとなり、真の分子病態の解明及び治療法開発が急務となっている。3つの独立した緑内障コホート研究(GWAS)により、共通の危険因子としてABCA1が見いだされた。そこでABCA1に焦点を当てて、緑内障の分子病態の解明を行った。ABCA1の網膜での発現を調べると、殆どが網膜グリア細胞『アストロサイト』に局在していることが明らかとなった。そこでアストロサイト特異的ABCA1欠損マウス(ABCA1cKO)を作成した。(1)ABCA1cKOマウスの眼圧は正常であった。(2)ABCA1cKOマウスはRGC脱落、網膜厚の低下、及び視野欠損の、緑内障様の症状を呈した。従ってABCA1cKKOは、正常眼圧緑内障様のモデルとして使用できることが明らかとなった。1細胞RNAシークエンスによる解析により、(3)ABCA1cKOマウスの網膜では、免疫系細胞の浸潤及び炎症反応が亢進していた。(4)ABCA1cKOマウスでは、障害を受けやすいクラスターが存在し、このクラスターではGrin3aが大きく発現低下してた。特に(4)について解析を行った。Grin3aは、グルタミン酸受容体サブタイプのNMDA受容体のサブユニットNR3Aをコードする遺伝子であり、この低下によりCa2+細胞内流入が亢進していた。従って、アストロサイトでABCA1が欠損することで、特定のRGAクラスターでNMDA受容体を介するCa2+流入が亢進し、興奮性神経細胞死により眼圧に関係なく緑内障が発症する可能性が示唆された。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Extracellular ATP/adenosine dynamics in the brain and its role in health and disease2024

    • Author(s)
      Shigetomi Eiji、Sakai Kent、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1343653

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preconditioning-induced facilitation of lactate release from astrocytes is essential for brain ischemic tolerance2024

    • Author(s)
      Hirayama Yuri、Le Ha Pham Ngoc、Hashimoto Hirofumi、Ishii Itsuko、Koizumi Schuichi、Anzai Naohiko
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0494-23.2024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Severity of Peripheral Infection Differentially Affects Brain Functions in Mice via Microglia-Dependent and -Independent Mechanisms2023

    • Author(s)
      Le Yen-Phung、Saito Kozo、Parajuli Bijay、Sakai Kent、Kubota Yuto、Miyakawa Miho、Shinozaki Youichi、Shigetomi Eiji、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 17597~17597

    • DOI

      10.3390/ijms242417597

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microglia sense astrocyte dysfunction and prevent disease progression in an Alexander disease model2023

    • Author(s)
      Saito Kozo、Shigetomi Eiji、Shinozaki Youichi、Kobayashi Kenji、Parajuli Bijay、Kubota Yuto、Sakai Kent、Miyakawa Miho、Horiuchi Hiroshi、Nabekura Junichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Brain

      Volume: 147 Pages: 698~716

    • DOI

      10.1093/brain/awad358

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] アストロサイトの機能異常による正常眼圧緑内障発症機構2023

    • Author(s)
      篠﨑 陽一、小泉 修一
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 95 Pages: 614~617

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2023.950614

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Manipulation of astrocytic Ca2+ and its impact on synapses, circuits, and behavior.2024

    • Author(s)
      Shigetomi E, Koizumi S
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Frontend Brain Science-Yamanashi GLIA center: University of Yamanashi
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microglia positively regulate extracellular adenosine level by CD39 independent pathway.2024

    • Author(s)
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Frontend Brain Science-Yamanashi GLIA center: University of Yamanashi
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Astrocytes and network remodeling.2023

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Choroid plexus epiplexus macropharge derive from parenchymal microglia.2023

    • Author(s)
      Parajuli B, Shigetomi E, Koizumi S.
    • Organizer
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction.
  • [Presentation] Astrocytic regulation of neuronal hyper-excitability-The role of an excitatory molecule derived from astrocytes.2023

    • Author(s)
      Shigetomi E, Suzuki H, Hirayama YJ, Sano F, Koizumi S
    • Organizer
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microglia released adenosine directly under the regulation of postsynaptic neurons.2023

    • Author(s)
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S.
    • Organizer
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction.
  • [Presentation] 神経活動により放出される細胞外ATPの時空間ダイナミクス2023

    • Author(s)
      鈴木秀明、繁冨英治、平山幸歩、高橋由香里、池中一裕、田中謙二、加藤総夫、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第66回日本神経化学会大会
  • [Presentation] Neuronal hyper-excitability mediated by an excitatory molecule derived from astrocytes.2023

    • Author(s)
      Shigetomi E, Koizumi S.
    • Organizer
      第66回日本神経化学会大会
  • [Presentation] ミクログリアによる異常アストロサイトの感知とデコーディング2023

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] Neuronal hyper-excitability induced by an excitatory molecule derived from astrocytes.2023

    • Author(s)
      Shigetomi E, Suzuki H, Hirayama JY, Sano F, Koizumi S
    • Organizer
      The 50th NAITO CONFERENCE.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microglia increase extracellular adenosine via two distinct mechanisms, degradation of extracellular ATP and adenosine release directly2023

    • Author(s)
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S
    • Organizer
      The 50th NAITO CONFERENCE
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CX3CL1-CX3CR1 axis induces adenosine release from microglia in hippocampus.2023

    • Author(s)
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S
    • Organizer
      第27回グリア研究会
  • [Presentation] アストロサイトCa2+シグナルの操作を介した脳機能・脳病態制御2023

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第33回神経行動薬理若手研究者の集い
  • [Presentation] アストロサイト由来新規興奮性分子による病態制御2023

    • Author(s)
      繁冨英治、鈴木秀明、平山幸歩、佐野史和、吉原康平、古賀啓祐、舘岡達、吉岡秀幸、篠崎陽一、木内博之、田中謙二、尾藤晴彦、津田誠、小泉修一
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 神経活動依存的なミクログリアのアデノシン放出2023

    • Author(s)
      坂井謙斗、繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
  • [Remarks] 山梨大学大学院総合研究部医学域薬理学講座HP

    • URL

      https://pharmaco.med.yamanashi.ac.jp/

  • [Remarks] 山梨GLIAセンターHP

    • URL

      https://glia.yamanashi.ac.jp/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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