2023 Fiscal Year Research-status Report
脳由来胆汁酸の機能解明と脳梗塞新規治療デザイン確立への応用
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21K06763
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
大江 総一 関西医科大学, 医学部, 講師 (70599331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 幸恵 (平原幸恵) 関西医科大学, 看護学部, 教授 (70457969)
林 真一 関西医科大学, 医学部, 講師 (80599572)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / 胆汁酸 / CYP7A1 / 転写後発現抑制 / ニューロステロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は、質量顕微鏡法を用いて正常脳および中大脳動脈完全梗塞（pMCAO）マウス脳におけるタウロコール酸（TA）の直接的イメージングをおこない、胆汁酸類ブレインマップ作製に取り組んだ。これまでは、9-AAによる蒸着後にメタノールで再結晶化を施しネガティブモードにてTA解析をおこなっており、正常脳およびpMCAO脳の両方でTAを検出していたが他分子の同位体の混入の可能性が考えられたため、CHCAによる蒸着を施しポジティブモードにてTA解析をおこなった。この蒸着工程ではマトリックス蒸着装置iMLayerを用いて膜厚測定下でCHCA蒸着を施し、実験間やサンプル間での蒸着厚のばらつきを抑制することができた。TA解析の結果、複数存在するTA付加体の中のいくつかで正常脳に比べてpMCAO脳での存在量増加が確認された。この結果にはm/Zに他分子の同位体混入の可能性はないと思われ、ネガティブモードよりもより正確な検出が可能となった。さらに、検出感度を向上させるためにiMLayerでの蒸着後にCHCAをスプレー塗布する2段階蒸着を行った結果、より高感度でTAを検出することが可能となり以降のTA解析をこの方法で統一する事とした。今後、この方法により脳全体における検出をおこない胆汁酸類ブレインマップを作製する予定である。さらに令和5年度は、昨年度に引き続き、胆汁酸合成律速酵素であるCyp7a1を欠損するマウスの解析をおこなった。質量顕微鏡法解析によりホモKOマウス正常脳ではTA存在量の減少が見られた。現在、複数の交配ペアにおいてホモ/ヘテロを含め出生率の極端に低下する問題が生じており十分な個体数が得られていない。今後、十分な個体数が得られる環境を整え、Cyp7a1ホモKOマウスにおいて脳梗塞手術をおこない正常脳機能および脳梗塞病態における脳由来胆汁酸シグナルの生理的意義を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題の実施状況について、令和5年度は脳での胆汁酸ブレインマップ作製、胆汁酸合成不全マウスの機能解析を予定していた。質量顕微鏡法によるブレインマップ作製は検出方法を確定することが出来概ね順調に進んでいる。胆汁酸合成不全マウスとしてCyp7a1 KOマウスの樹立をおこなったが、昨年度に引き続きヘホモKOマウスの生存率が低く、その対応として飼育の際に胆汁酸やビタミンＤを含めた餌を与えているが劇的な改善は見られていない。さらにヘテロKOマウス同士の交配により系統を維持しているが、これまで以上にホモ/ヘテロを含めた出生数が極端に減少している。飼育環境に問題はないためCyp7a1 による表現型の可能性も含め対応策を講じて系統維持に努める。十分な個体数が得られる環境を整えられ次第、Cyp7a1ホモKOマウスにおいて脳梗塞手術をおこない、梗塞範囲変化、記憶学習に関する行動実験、グリア細胞動態等を評価し、正常脳機能および脳梗塞病態における脳由来胆汁酸シグナルの生理的意義を明らかにする予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題では脳での胆汁酸機能を明らかにするためにその機能不全マウス作製をおこなっている。現在は、胆汁酸合成不全マウスとして、コンベンショナルなCyp7a1 KOマウスを作製し解析を行っているが、Cyp7a1-loxPマウスを新たに作製しNestin-Creマウスとの交配によりニューロン特異的Cyp7a1KOマウスの作製をおこなう予定である。また、胆汁酸受容体（TGR5、FXR）を標的としてTgr5-loxPマウスおよびFxr-loxPを作製しNestin-Creマウスとの交配によりニューロン特異的胆汁酸シグナル不全マウスの作製を予定している。これらのマウスにおいて脳梗塞手術を施し、グリア細胞動態、梗塞容積、行動評価等をおこない個体レベルでの影響を明らかにすることで、脳梗塞病態における脳由来胆汁酸の意義を明らかにすることができると考えている。
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| Causes of Carryover |
令和5年度はTGR5,FXRのコンディショナルノックアウトマウス作製を予定していたが計画がやや遅れているため次年度使用額が生じた。令和6年度に計画予定の実験を実施する際に使用する。
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[Journal Article] OLIG2 translocates to chromosomes during mitosis via a temperature downshift: A novel neural cold response of mitotic bookmarking.2024
Author(s)
Hayashi S, Seki-Omura R, Yamada S, Kamata T, Sato Y, Oe S, Koike T, Nakano Y, Iwashita H, Hirahara Y, Tanaka S, Sekijima T, Ito T, Yasukochi Y, Higasa K, Kitada M.
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Journal Title
Gene
Volume: 891
Pages: 7829
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] OLIG2 is an in vivo bookmarking transcription factor in the developing neural tube in mouse2023
Author(s)
Hayashi S, Oe S, Koike T, Seki-Omura R, Nakano Y, Hirahara Y, Tanaka S, Ito T, Yasukochi Y, Higasa K, Kitada M.
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Journal Title
Journal of Neurochemistry
Volume: 165
Pages: 303-317
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] イモリ型脊髄再生における再生遺伝子の特定と原理の解明2024
Author(s)
林真一, 関亮平, 佐藤勇輝, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 岩下洸, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
Organizer
第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
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[Presentation] LncRNA MANCR is involved in the maintenance of the malignant phenotype of glioma stem cells2023
Author(s)
大江総一, 佐藤輝英, 林美樹夫, 磯﨑春菜, 岩下洸, 林真一, 小池太郎, 関亮平, 中野洋輔, 佐藤勇輝, 平原幸恵, 北田容章
Organizer
第46回日本分子生物学会年会
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