2023 Fiscal Year Annual Research Report
経口投与可能な神経細胞特異的カリウム排出促進薬による神経変性予防効果の実証
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21K06723
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
倉本 展行 摂南大学, 薬学部, 教授 (60324092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 恭介 摂南大学, 薬学部, 講師 (30608774)
金城 俊彦 摂南大学, 薬学部, 助教 (70758599)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | カリウム / ミトコンドリア / 脱分極 / 興奮性毒性 / 神経変性 / ホメオスタシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス胎児大脳皮質由来初代培養神経細胞（神経細胞）におけるKCC2タンパク質発現は、培養開始8日目（8 DIV）まで増加し、その後一定になった。したがって8 DIV以後の神経細胞を実験に用いた。KCC2阻害薬（VU0463271：VU）曝露はGABAA受容体作動に伴う脱分極を起こし、KCC2機能的発現を確認できた。一方、VUは神経細胞のMTT還元能を変化させず、初代培養神経細胞に対する興奮性毒性を抑制した。VU単独曝露はミトコンドリアを緩徐に脱分極し、これはミトコンドリアKチャネル阻害剤で抑えられた。したがって、KCC2阻害は神経保護作用をもたらし、それはミトコンドリアが細胞内K+濃度を緩衝することで実現している可能性が示唆された。簡易カリウムイオンセンサーによるK+濃度測定では、細胞膜に穴をあけるジギトニンやナトリウムポンプ阻害剤の曝露により、神経細胞内K+濃度低下を測定できるなどのデータを蓄積し、病態モデルでの神経細胞内または中枢神経組織内のK+濃度変化測定の準備を進めることができた。長期飼育（6月以上）マウス脳内のSUR1及びKir6.2発現量の程度をイムノブロット法で比較すると、低分子SUR1が高齢マウスで増加する傾向が認められた。免疫染色法でも高齢マウス海馬領域で若齢よりも高いSUR1シグナルが認められた。したがって、高齢個体の中枢神経系において、細胞内K+濃度の恒常性（カリウムホメオスタシス）は保たれているものの、調節因子発現は明らかに変化しており、これが神経細胞の脆弱性を変化させる可能性が示唆される。今後も、個体の老齢化における調節因子の変化と、神経細胞における細胞内K+濃度調節機構及び、K+総量の変化について、検討を続けながら、カリウムホメオスタシス破綻による神経脆弱性の高まりについて、解明を目指す。
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