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2023 Fiscal Year Research-status Report

うつ病態におけるプリン動態変化とアストロサイト-ニューロン機能連関の役割の解明

Research Project

Project/Area Number 21K05950
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

乙黒 兼一  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40344494)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsうつ病 / コルチコステロン / プリン代謝酵素 / アストロサイト
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、ストレスホルモンであるコルチコステロンの慢性投与によるストレスモデルマウスでの行動異常とその分子メカニズムの検討を行った。コルチコステロンを4週間飲水投与し、オープンフィールド試験、強制水泳試験、高架式十字迷路試験を行ったところ、うつ様行動の誘発が観察された。行動試験後に海馬、大脳皮質、脊髄を採材し、プリン代謝酵素の発現変化を検討すると、うつ病との関連が示されているプリン代謝酵素のmRNA発現が減少していた。一方、培養アストロサイトにコルチコステロンを処置すると、コルチコステロン濃度依存性にその発現は上昇した。また、そのプリン代謝酵素発現は、コルチコステロン処置直後(20分以内)に一過性に上昇し、その後はコントロールレベルまですぐに減少していた。In vivoとin vitroでの反応の差について、今後さらに検討を進める必要がある。
また、うつ病態と関連が示唆されるアストロサイトの形態変化について検討した。α2受容体作動薬デクスメデトミジンをマウスに投与すると、アストロサイト突起が退縮した。この時、アストロサイト突起の一部であるエンドフィートに局在するアクアポリン4発現は変化していなかった。このことから、血管周囲に伸ばしたエンドフィートはアストロサイトの他の突起とは異なる制御を受けていると考えられる。また、デクスメデトミジンによる形態変化は、部分的にα2拮抗薬アチパメゾールで回復したことから、この反応にはα2受容体が関与していると考えらえるが、全ての反応が抑制されなかったことから、他の受容体の関与が示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

複数のうつ病モデルを用いて、プリン代謝酵素の発現が変化することを明らかにした。また、確立したアストロサイト形態の評価系によって、α2作動薬による形態変化の詳細を明らかにできた。

Strategy for Future Research Activity

うつ病モデルで観察されたプリン代謝酵素発現の変化について、コルチコステロン投与後の詳細な経時的変化を検討し、培養細胞での反応との差異を明らかにする。また、抗うつ薬投与による行動異常とプリン代謝酵素発現の変化を比較検討し、その因果関係を明らかにする。さらに、アストロサイト形態変化に関与する受容体及び細胞内分子経路を薬理学的手法を用いて明らかにする計画である。

Causes of Carryover

本年度に投稿した論文について、追加のデータが必要となったため。また、予想外の知見が得られたことから(in vivoとin vitro結果の違い)、さらなる検討が必要となった。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] The cytosolic N-terminal region of heterologously-expressed transmembrane channel-like protein 1 (TMC1) can be cleaved in HEK293 cells2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Soichiro、Kamino Maho、Hamamura Maho、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Pages: e0287249

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0287249

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Short-term memory impairment following recovery from systemic inflammation induced by lipopolysaccharide in mice2023

    • Author(s)
      Morimoto Kohei、Watanuki Shu、Eguchi Ryota、Kitano Taisuke、Otsuguro Ken-ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1273039

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1273039

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] α2-アドレナリン受容体によるアストロサイト突起形態の制御2024

    • Author(s)
      四月朔日周、中野雄大、北野泰佑、江口遼太、森本康平、乙黒兼一
    • Organizer
      第6回日本獣医薬理学・毒性学会 春季研究会
  • [Presentation] デクスメデトミジンはα2-ARを介して海馬アストロサイトの形態を制御する2023

    • Author(s)
      四月朔日 周、北野 泰佑、江口 遼太、森本 康平、乙黒 兼一
    • Organizer
      第36回北海道薬物作用談話会
  • [Presentation] アストロサイトとミクログリアのプリン代謝およびその制御機構の違い2023

    • Author(s)
      江口 遼太、乙黒 兼一
    • Organizer
      第166回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] Difference in modulation of purine metabolisms by fibroblast growth factor 2 between cultured cortical astrocytes and microglia2023

    • Author(s)
      Ryouta Eguchi, Ken-ichi Otsuguro
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
  • [Presentation] Dexmedetomidine alters hippocampal astrocyte morphology via α2-adrenoceptor in vitro2023

    • Author(s)
      Shu Watanuki, Taisuke Kitano, Ryota Eguchi, Kohei Morimoto, Ken-ichi Otsuguro
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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