2021 Fiscal Year Research-status Report
Astrocytes form tight junctions to organize blood brain barrier
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21K15092
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
田中 啓雄 帝京大学, 医学部, 助教 (70795905)
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2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生体恒常性 / 生体バリア / 血液脳関門 / 脳血管内皮細胞 / アストロサイト / 細胞間接着 / タイトジャンクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体恒常性を維持するための最も強固なバリアシステムの一つとして血液脳関門(blood brain barrier: BBB)が知られる。BBBを構成する脳血管内皮細胞は、細胞間接着装置タイトジャンクションを介して互いに接着して脳血管を構築する。このときタイトジャンクションは内皮細胞間の隙間を密閉し、強固な細胞間バリアとして機能する。脳血管内皮細胞が構築するタイトジャンクションは、BBBの中心的な構成要素として注目されてきたが、申請者は最近、脳血管の周囲をくまなく覆う間葉系細胞のアストロサイトが、神経病態下にてタイトジャンクションを構築し、BBBを強化する可能性を見出した。本研究では、アストロサイトがタイトジャンクションを構築すると認識されていなかったことから、申請者は最近、タイトジャンクションが内皮細胞間隙を密閉して強固な細胞間バリアとして機能するのみならず、脳血管の周囲をくまなく覆うアストロサイトにおいても強固な細胞間バリア構築する可能性を見出した。本研究では、タイトジャンクションの細胞間接着分子クローディンファミリーを軸に、アストロサイトがいかにタイトジャンクション構築を構築し制御して脳機能保護メカニズムを構築するかという新規課題を解明する。本年度は、アストロサイト初代培養系や単離脳血管をモデルに、病態下で活性化したアストロサイトの細胞局所に、タイトジャンクション構成分子が集積することを明らかにした。また、脳血管内皮細胞とアストロサイトとの連関の視点からBBB研究を進めていく過程で、脳血管内皮細胞のタイトジャンクション構成分子と神経病態との新たな関連についてノックアウトマウスを用いた個体レベルでの解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) 当初の計画通り、神経病態下にアストロサイトがタイトジャンクションを構築する分子基盤についての重要な知見が得られた。
(2) アストロサイトと脳血管内皮細胞との連関の視点からBBB研究を進めていく過程で、脳血管内皮細胞のタイトジャンクション構成分子と神経病態に関する新たな知見が得られ、ノックアウトマウスを用いた個体レベルでの解析を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
形態学的観点からアストロサイトがタイトジャンクションを構築する可能性にアプローチする。また、そのバリア特性についても生理学的解析により評価する。
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| Causes of Carryover |
当初マウス個体解析を軸とする実験を計画していたが、所属研究室の移動にともない、研究計画に変更が生じた。今年度は、主に培養細胞系を用いた実験を中心に行ったため、予定していたマウス飼育維持費用などのマウス実験にかかる経費を次年度に持ち越すこととなった。
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