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2012 Fiscal Year Annual Research Report

SLCトランスポーターによる神経系前駆細胞の増殖・分化能制御

Research Project

Project/Area Number 22590081
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

中道 範隆  金沢大学, 薬学系, 准教授 (10401895)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 将夫  金沢大学, 薬学系, 教授 (30251440)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords脳・神経 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 薬理学 / 輸送担体
Research Abstract

本年度は、マウス大脳皮質由来培養神経系前駆細胞(mNPCs)および神経系前駆細胞のモデル細胞であるレチノイン酸による分化誘導後のP19(P19-NPCs)に発現するOCTN1が、in vivo基質である抗酸化物質ergothioneine(ERGO)の細胞内取り込みを介して、細胞の増殖・分化能に及ぼす影響を検討した。
mNPCsをERGO添加条件下で培養すると、細胞塊の形成は抑制された。他の抗酸化物質であるedaravone(Eda)やascorbic acid(AA)添加条件下で培養した場合においても、細胞塊の形成は抑制された。これら3種の抗酸化物質は、いずれも細胞内の活性酸素種を顕著に減少させた。一方、P19-NPCsに発現しているOCTN1をsiRNAによってノックダウンしたところ、ERGO添加の場合とは逆に細胞塊の形成は促進された。
mNPCsをERGO添加条件下で培養した後、接着培養による分化誘導を行ったところ、転写制御因子Math1の発現誘導を伴い、神経細胞マーカーβIII-tubulin陽性細胞数は増加し、アストロサイトマーカーGFAP陽性細胞数は減少した。細胞増殖の場合とは異なり、EdaやAAによっては、細胞分化は影響を受けなかった。一方、P19-NPCsにおけるOCTN1ノックダウンは、Math1の発現抑制を伴い、βIII-tubulin陽性細胞数を減少させ、GFAP陽性細胞数を増加させた。
以上の結果より、mNPCsに発現するOCTN1は抗酸化物質ERGOを細胞内に取り込み、細胞内の活性酸素種を除去することにより、細胞の増殖能を負に制御している可能性が示された。また、mNPCsに発現するOCTN1によるERGOの細胞内取り込みは、抗酸化能以外の細胞内メカニズムを介して転写制御因子Math1の発現誘導を伴い、神経細胞への分化能を促進する可能性が示された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Role of organic cation/carnitine transporter 1 in uptake of phenformin and inhibitory effect on complex I respiration in mitochondria2013

    • Author(s)
      Yoshihisa Shitara et al.
    • Journal Title

      Toxicol. Sci.

      Volume: 132(1) Pages: 32-42

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfs330

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATP binding cassette transporters in two distinct compartments of skin contribute to transdermal absorption of a typical substrate2013

    • Author(s)
      Naoto Hashimoto et al.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 165(1) Pages: 54-61

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2012.10.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pharmacokinetic modeling of hepatocyte growth factor in experimental animals and humans2013

    • Author(s)
      Tomoko Sugiura et al.
    • Journal Title

      J. Pharm. Sci.

      Volume: 102(1) Pages: 237-249

    • DOI

      10.1002/jps.23337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Promotion of both proliferation and differentiation in pluripotent P19 cells with stable overexpression of the glutamine transporter Slc38a12012

    • Author(s)
      Masato Ogura et al.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7(10) Pages: e48270

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0048270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional expression of carnitine/organic cation transporter OCTN1 in mouse brain neurons: Possible involvement in neuronal differentiation2012

    • Author(s)
      Noritaka Nakamichi et al.
    • Journal Title

      Neurochem. Int.

      Volume: 61(7) Pages: 1121-1132

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2012.08.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Promoted neuronal differentiation after activation of alpha4/beta2 nicotinic acetylcholine receptors in undifferentiated neural progenitors2012

    • Author(s)
      Takeshi Takarada et al.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7(10) Pages: e46177

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0046177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible neuroprotective property of nicotinic acetylcholine receptors in association with predominant upregulation of glial cell line-derived neurotrophic factor in astrocytes2012

    • Author(s)
      Takeshi Takarada et al.
    • Journal Title

      J. Neurosci. Res.

      Volume: 90(11) Pages: 2074-2085

    • DOI

      10.1002/jnr.23101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Delayed mitochondrial membrane potential disruption by ATP in cultured rat hippocampal neurons exposed to N-methyl-D-aspartate2012

    • Author(s)
      Koichi Fujikawa et al.
    • Journal Title

      J. Pharmacol. Sci.

      Volume: 119(1) Pages: 20-29

    • DOI

      10.1254/jphs.12034FP

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中枢神経系疾患の薬物治療における膜輸送体OCTN1/SLC22A4の役割2013

    • Author(s)
      中道 範隆 et al.
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130327-20130330
  • [Presentation] 異物排出トランスポーターMrp阻害剤による神経芽腫細胞株の選択的増殖抑制2013

    • Author(s)
      中道 範隆 et al.
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130327-20130330
  • [Presentation] 神経幹細胞における膜輸送体OCTN1の機能的発現と細胞増殖に及ぼす役割2013

    • Author(s)
      中道 範隆 et al.
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] 新規血小板増多剤Eltrombopagと臨床併用薬とのトランスポーターを介した薬物間相互作用2012

    • Author(s)
      杉浦 智子 et al.
    • Organizer
      第33回日本臨床薬理学会学術総会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      20121129-20121201
  • [Presentation] Interaction of breast cancer resistance protein (BCRP/ABCG2) with PDZ adaptor PDZK1 and therapeutic agents in small intestine2012

    • Author(s)
      Takuya Shimizu et al.
    • Organizer
      Globalization of Pharmaceutics Education Network Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Monash University (Melbourne)
    • Year and Date
      20121128-20121201
  • [Presentation] Association of OCTN1/SLC22A4 with activation of hepatic stellate cells2012

    • Author(s)
      Shiori Kawabata et al.
    • Organizer
      日本薬物動態学会第27回年会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      20121120-20121122
  • [Presentation] Involvement of solute carrier OCTN1/SLC22A4 in intracerebral distribution of drugs acting on the central nervous system2012

    • Author(s)
      Keigo Nakayama et al.
    • Organizer
      日本薬物動態学会第27回年会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      20121120-20121122
  • [Presentation] 異物排出ABCトランスポーターを標的とした外用添加剤による皮内動態制御2012

    • Author(s)
      及川 真志 et al.
    • Organizer
      第124回日本薬学会北陸支部会
    • Place of Presentation
      富山大学杉谷キャンパス(富山県)
    • Year and Date
      20121118-20121118
  • [Presentation] 膜輸送体OCTN1による未分化神経細胞モデルNeuro2aの分化制御2012

    • Author(s)
      木下 直紀 et al.
    • Organizer
      第124回日本薬学会北陸支部会
    • Place of Presentation
      富山大学杉谷キャンパス(富山県)
    • Year and Date
      20121118-20121118
  • [Presentation] カルニチン/有機カチオントランスポーターOCTN1 の肝臓での機能的発現と肝線維化に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      杉浦 智子 et al.
    • Organizer
      第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学薬学部(京都府)
    • Year and Date
      20121115-20121116
  • [Presentation] Gastrointestinal absorption of metformin regulated by carnitine/organic cation transporter OCTN1 (SLC22A4)2012

    • Author(s)
      Satoshi Asano et al.
    • Organizer
      18th North American Regional ISSX Meeting
    • Place of Presentation
      Hilton Anatole Dallas Hotel (Dallas)
    • Year and Date
      20121014-20121018
  • [Presentation] OCTN1/SLC22A4 is functionally expressed in hepatic non-parenchymal cells2012

    • Author(s)
      Ryuichi Harada et al.
    • Organizer
      18th North American Regional ISSX Meeting
    • Place of Presentation
      Hilton Anatole Dallas Hotel (Dallas)
    • Year and Date
      20121014-20121018
  • [Presentation] Regulation of maturation by solute carrier OCTN1/SLC22A4 in mouse cortical neurons2012

    • Author(s)
      Noritaka Nakamichi et al.
    • Organizer
      11th Biennial Meeting of APSN and 55th Meeting of JSN
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Kobe)
    • Year and Date
      20120930-20121002
  • [Presentation] Suppression of proliferation by carnitine/organic cation transporter OCTN1 (SLC22A4) in neural progenitor cells2012

    • Author(s)
      Takahiro Ishimoto et al.
    • Organizer
      11th Biennial Meeting of APSN and 55th Meeting of JSN
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Kobe)
    • Year and Date
      20120930-20121002
  • [Presentation] ATP-induced delay of mitochondrial membrane potential disruption by NMDA in cultured rat hippocampal neurons2012

    • Author(s)
      Koichi Fujikawa et al.
    • Organizer
      11th Biennial Meeting of APSN and 55th Meeting of JSN
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Kobe)
    • Year and Date
      20120930-20121002
  • [Presentation] PDZ adaptor PDZK1 is a functional regulator of breast cancer resistance protein (BCRP/ABCG2) in small intestine2012

    • Author(s)
      Takuya Shimizu et al.
    • Organizer
      International Symposium on Epithelial Barrier and Transport 2012
    • Place of Presentation
      Ritsumeikan University (Kusatsu)
    • Year and Date
      20120915-20120916
  • [Presentation] OCTN1/SLC22A4が神経細胞の増殖・分化に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      中道 範隆 et al.
    • Organizer
      第7回トランスポーター研究会年会
    • Place of Presentation
      京都大学農学部(京都府)
    • Year and Date
      20120609-20120610
  • [Presentation] 皮膚組織に発現するP-gpおよびBCRPを標的とした基質の皮内動態制御2012

    • Author(s)
      橋本 直人 et al.
    • Organizer
      日本薬剤学会第27年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120524-20120526
  • [Remarks] 分子薬物治療学研究室

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~bunyaku/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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