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2015 Fiscal Year Annual Research Report

脳内成長因子の生理作用と病態に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23228004
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西原 真杉  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (90145673)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 成人  公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症高次脳機能研究分野, 分野長 (10251232)
根建 拓  東洋大学, 生命科学部, 教授 (50375200)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords脳・神経 / 成長因子 / 神経変性 / 神経新生
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、脳内における神経細胞の増殖、分化、細胞死等の制御に関わるプログラニュリン(PGRN)等の成長因子の生理作用に関する基礎的研究と、その遺伝子変異による神経変性疾患等の発現に関する病理学的な研究を融合させ、神経細胞の生存と変性を制御する成長因子の作用機構を解明することを目的としている。我々の研究によりPGRNは活性化ミクログリアで産生されてリソソームの過剰な生合成を抑制して神経炎症を抑制することが示唆されたため、今年度は特にリソソームの機能制御におけるPGRNの役割に着目した検討を行なった。その結果、PGRNはソルチリンやマンノース6リン酸受容体によりリソソームへ運搬され、リソソームの酸性化を促進することが明らかとなった。また、リポ多糖投与による感染ストレスモデルを用いて、リポ多糖により海馬におけるPGRNの発現が上昇し、神経新生を維持することが示された。一方、PGRNの低下によるTDP-43の異常蓄積が前頭側頭葉変性症や筋萎縮性側索硬化症の発症や病態進行と密接に関わっていることが示されているが、TDP-43はリン酸化以外の翻訳後修飾として複数のアスパラギンおよびグルタミン残基が脱アミドを受けていること、複数のメチオニン残基が酸化されていること、さらにいくつかのリジン残基がユビキチン化、アセチル化を受けていることを同定した。また、神経細胞における酸化ストレス増大およびグルコース枯渇はPGRNの遺伝子発現上昇を引き起こすことが見出されたためその分子機序解明を行った結果、両ストレスともにp38 MAPKの活性化を介してPGRN発現を調節していることが明らかとなった。脳虚血などによって生じる神経細胞のグルコース枯渇は、神経細胞におけるPGRN遺伝子発現を正に調節するとともにソルチリン量を負に制御することで、総合的に脳内PGRN量を増加させる機構を稼働することが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Glucocorticoids suppress the protective effect of cyclooxygenase-2-related signaling on hippocampal neurogenesis under acute stress conditions2016

    • Author(s)
      Ma Y, Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Journal Title

      Mol Neurobiol

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s12035-016-9766-9

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Basic fibroblast growth factor is pro-adipogenic in rat skeletal muscle progenitor clone, 2G11 cells2016

    • Author(s)
      Nakano S, Nakamura K, Teramoto N, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Journal Title

      Ani Sci J

      Volume: 87 Pages: 99-108

    • DOI

      10.1111/asj.12397

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Deletion of collapsin response mediator protein 4 results in abnormal layer thickness and elongation of mitral cell apical dendrites in the neonatal olfactory bulb2016

    • Author(s)
      Tsutiya A, Watanabe H, Nakano Y, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • Journal Title

      J Anatomy

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/joa.12434

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glutamate levels control HT22 murine hippocampal cell death by regulating biphasic patterns of Erk1/2 activation: role of metabolic glutamate receptor 52016

    • Author(s)
      Sato K, Yamanaka Y, Asakura Y, Nedachi T
    • Journal Title

      Biosci Biotech Biochem

      Volume: 80 Pages: 712-718

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1107466

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gain-of-function profilin 1 mutations linked to familial amyotrophic lateral sclerosis cause seed-dependent intracellular TDP-43 aggregation2016

    • Author(s)
      Tanaka Y, Nonaka T, Suzuki G, Kametani F, Hasegawa M
    • Journal Title

      Hum Mol Genet

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/hmg/ddw024

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mass spectrometric analysis of accumulated TDP-43 in amyotrophic lateral sclerosis brains2016

    • Author(s)
      Kametani F, Obi T., Shishido T, Akatsu H, Murayama S, Saito Y, Yoshida M, Hasegawa M
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/srep23281

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phosphorylation of TAR DNA-binding Protein of 43 kDa (TDP-43) by Truncated Casein Kinase 1δ Triggers Mislocalization and Accumulation of TDP-432016

    • Author(s)
      Nonaka T, Suzuki G, Tanaka Y, Kametani F, Hirai S, Okado H, Miyashita T, Saitoe M, Akiyama H, Masai H, Hasegawa M
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 291 Pages: 5473-5483

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.695379

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Possible involvement of the cerebellum in motor-function impairment in progranulin-deficient mice2015

    • Author(s)
      Matsuwaki T, Kobayashi A, Mase K, Nakamura K, Nakano S, Miyoshi T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Journal Title

      NeuroReport

      Volume: 26 Pages: 877-881

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000442

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mouse pups lacking collapsin response mediator protein 4 (CRMP4) manifest impaired olfactory ability and hyperactivity in the olfactory bulb2015

    • Author(s)
      Tsutiya A, Nishihara M, Goshima Y, Ohtani-Kaneko R
    • Journal Title

      Europ J Neurosci

      Volume: 42 Pages: 2335-2345

    • DOI

      10.1111/ejn.12999

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple therapeutic effects of progranulin on experimental acute ischemic stroke2015

    • Author(s)
      Kanazawa M, Kawamura K, Takahashi T, Miura M, Tanaka Y, Koyama M, Toriyabe M, Igarashi H, Nakada T, Nishihara M, Nishizawa M, Shimohata T
    • Journal Title

      Brain

      Volume: 138 Pages: 1932-1948

    • DOI

      10.1093/brain/awv079

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Roles of progranulin in the neurogenesis and neuroinflammatory responses in the hippocampus under immune stress2016

    • Author(s)
      Ma Y, Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Organizer
      第38回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] Progranulin overexpression decreases levels of the matured form of cathepsin D due to enhancement of lysosomal acidification2016

    • Author(s)
      Tanaka Y, Suzuki G, Hosokawa M, Kametani F, Hasegawa M, Nishihara M
    • Organizer
      第38回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] Anti-inflammatory effects of PGRN on the temperature and food intake via suppressing the level of circulating cytokines2015

    • Author(s)
      Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 45th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] nvolvement of progranulin in regulating neurogenesis and microglial activation in the hippocampus under acute infectious stress conditions2015

    • Author(s)
      Ma Y, Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 45th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Free access to running wheel normalizes hyperphagia and obesity in human growth hormone transgenic rats2015

    • Author(s)
      Komatsuda M, Yamanouchi K, Matsuwaki T, Nishihara M
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 45th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Progranulin deficiency attenuates estrogen-induced increase of adult neurogenesis in the hippocampus2015

    • Author(s)
      Doke M, Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 45th Annual Meeting 2015
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-10-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dystrophin遺伝子にin frame変異をもつラットの表現型解析2015

    • Author(s)
      寺本奈保美、中村克行、杉原英俊、志賀崇徳、谷端淳、松脇貴志、山内啓太郎、西原真杉
    • Organizer
      第158回 日本獣医学会
    • Place of Presentation
      北里大学(青森県・十和田市)
    • Year and Date
      2015-09-08
  • [Presentation] Prostaglandin E2-EP receptor signaling may protect adult hippocampal neurogenesis under acute stress conditions2015

    • Author(s)
      馬彦博、松脇貴志、山内啓太郎、西原真杉
    • Organizer
      第158回 日本獣医学会
    • Place of Presentation
      北里大学(青森県・十和田市)
    • Year and Date
      2015-09-07
  • [Presentation] Roles of progranulin in adult neurogenesis and neuroinflammatory responses in the mice hippocampus following acute infectious stress2015

    • Author(s)
      Ma Y, Matsuwaki T, Yamanouchi K, Nishihara M
    • Organizer
      第38回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-29

URL: 

Published: 2017-01-06  

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