2022 Fiscal Year Research-status Report
軸索・シナプス修飾因子GPR3を用いた中枢神経障害後の神経回路再構築療法への応用
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21K07274
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田中 茂 広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (20512651)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細見 直永 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 研究員 (70363190)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | G蛋白共役型受容体 / 視神経軸索再生 / 網膜虚血 / 網膜神経節細胞 / 神経細胞生存 / 神経突起伸張 / 神経極性形成 / cAMP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では恒常的Gs活性化型G蛋白共役型受容体GPR3が、神経障害後の軸索再生やシナプス形成・維持に与える影響について検討することを研究目的としている。これまでに、神経細胞においてGPR3の（1）PKA、ERK、PI3キナーゼ依存的な神経突起伸張（2）GPR3依存的神経突起伸長が、Gタンパク質共役型受容体キナーゼ-2 （GRK2）やGPR3C末端セリン/スレオニン残基のリン酸化に関連し、下流のPI3K-Aktシグナルに強く影響を与えること（3）海馬神経細胞分化初期に発現増加するGPR3がPI3K依存的な神経極性形成を加速させることを解明し論文報告した。
令和4年度は主に、マウス網膜神経節細胞生存と軸索再生に GPR3 が与える影響について検討した。その結果、GPR3ノックアウトマウスでは、加齢や虚血条件下では、網膜神経節ニューロン（RGN）の脆弱化を認め、RGCにおけるGPR3発現は、加齢や網膜虚血時の生存を促進することを新たに解明した。また、初代培養網膜神経節細胞（RGC）を用いた検討により、培養RGCにおけるGPR3の発現が、神経突起伸長と細胞生存を促進することを明らかにした。さらに、GPR3が視神経軸索挫滅後（ONC）のザイモサンによる軸索再生を促進させ、アデノ随伴ウイルスを用いたRGCへのGPR3遺伝子導入がONC後の軸索再生ONC後の軸索再生を顕著に促進することを新たに認めた。
まとめると、マウスRGCにおけるGPR3発現が、加齢や虚血ストレスに対し神経保護的に作用し、さらにRGCへのGPR3遺伝子導入が視神経軸索障害後の軸索再生を促進することが明らかとなり、研究成果を論文報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
GPR3が神経突起伸張や極性形成に与える影響やメカニズムについては、令和3年度に論文報告を行っている。さらに、令和4年度にはGPR3が神経障害後の軸索再生に与える影響についても解明が進み論文報告を行い、すでに本研究に関する2報の論文報告を行っている。
さらに、GPR3発現が神経細胞においてシナプス形成や機能に与える影響について、in vitroの検討は当初の予定通り研究が進んでおり、論文報告を準備している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、GPR3発現が神経細胞においてシナプス形成や機能に与える影響について、PC12細胞においてGPR3発現がドパミン取込や放出などシナプス機能への関与をさらに検討する。さらに、初代培養神経細胞やin vivoにおけるGPR3発現が、シナプス機能における役割について解明をすすめる予定である。
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| Causes of Carryover |
前年度差引額については、前年度物品費が想定より少なかったために残余が生じた。残余分については、次年度消耗品に使用する予定である。
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Research Products
(14 results)
