Development of neuroprotective therapy targeting retinal glial cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09736
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Himori Noriko 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (20705230)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中澤 徹 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / ミトコンドリア障害 / グリア細胞 / Nrf2

Outline of Final Research Achievements

We used the mitochondrial Complex I inhibitor rotenone to examine its effects in Nrf2 knockout (KO) mice, which are vulnerable to oxidative stress. RT-PCR showed increased expression of Gfap and Vimentin in the rotenone-administered Nrf2 KO mouse group compared to the wild-type(WT) mice. Immunostaining showed increased GFAP in Nrf2 KO mice than WT mice. The survival rate of Muller cells in Nrf2 KO mice was significantly lower under rotenone. ROS level in Muller cells of Nrf2 KO mice increased significantly under rotenone 30 and 100uM. Furthermore, there is a significant increase in the expression of neurotrophic factors (Bdnf, Fgf2) was in 6 and 24 hours after rotenone administration.

Free Research Field

緑内障

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化ストレスに脆弱なNrf2 ノックアウト(KO)マウスを用い、ミトコンドリア電子伝達系Complex I阻害剤ロテノンによる酸化ストレスの網膜への影響を検討した。
ロテノン存在下、Nrf2 KOマウスのミュラー細胞では神経栄養因子の発現が増加し、神経保護に寄与することが示唆された。酸化ストレス下のマウス網膜において、野生型ではKeap1-Nrf2を介した抗酸化機構が働き、一方Nrf2 KOマウスではグリア細胞において神経栄養因子の発現が増加して神経保護に影響すると考えられ、緑内障患者における病態解明に役立つことが期待される。