2011 Fiscal Year Research-status Report
中枢神経系におけるシアル酸の病態生理学的意義の解明
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23590108
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
久恒 昭哲 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 助教 (50347001)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | シアル酸 / ミクログリア / シアリダーゼ / 炎症 |
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| Research Abstract |
1)培養細胞に対するシアル酸の影響：ミクログリアは、種々の刺激に応じて炎症性因子の産生や、死細胞の貪食などにより、脳内の環境を整える役割を担っている。そこでミクログリアの機能に対するシアル酸もしくはシアル酸関連分子作用について、炎症性因子の発現を指標に検討した。マウスミクログリア系細胞株BV-2細胞に対してシアル酸を作用させたところ、シアル酸の単独処理、およびLPSとの共処理では、各種炎症性因子の一過性の発現には影響なかった。一方で、細胞膜上の糖複合体に付加されているシアル酸の切断遊離がミクログリアの機能に及ぼす影響について検討した。BV-2細胞をシアリダーゼ処理により細胞膜上シアル酸の切断遊離を行った結果、炎症性因子の発現が亢進した。また、シアリダーゼ酵素阻害薬DANAによってその反応は消失した。ところが、脱シアル酸ではalternative activation型のマーカー遺伝子の発現は全く亢進せず、貪食能は低下した。従って、シアリダーゼによる脱シアル酸によってclassical activation型状態のミクログリアへと活性化されていることが示唆された。2)動物個体に対するシアル酸の影響：パーキンソン病などの中枢疾患では、ミクログリアの活性化を伴う炎症性反応が観察される。そこで、培養細胞の結果を踏まえて、脳内における脱シアル酸化が各種細胞に対してどのように影響するか検討した。シアリダーゼの脳内微量投与の結果、球状の形態を示すミクログリアが多数観察され、そのほとんどがiNOS陽性であった。さらに、神経細胞数は有意に減少した。このミクログリアにおける変化は、シアリダーゼ阻害薬DANAによって阻害された。これらから、ミクログリアにおける脱シアル酸化は、実際の脳内においてもミクログリアを活性化させ、その結果として神経細胞が障害する可能性が示唆された。
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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
ミクログリアにおけるシアル酸およびシアル酸関連分子の関与についてスクリーニング的な解析を行い、興味深い結果を得た。さらに、神経細胞の機能に対するシアル酸の影響についても現在検討中であり、興味深い結果を得ていることから、培養細胞におけるシアル酸の関与については、計画に沿って概ね順調に推移していると考えている。一方、vivoでの検討では、非疾患モデル動物を用いてシアル酸関連分子の影響について検討し、興味深い結果を得ることができた。疾患モデルにおけるシアル酸の作用については、現在その条件検討を行っていることから、動物を用いたシアル酸の関与についても、計画に沿って概ね順調に推移しているを考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1)培養細胞に対するシアル酸の影響：神経細胞の機能に対するシアル酸およびシアル酸関連分子の作用およびそのメカニズムについて、検討する。また単一細胞系のみならず、ラット仔脳より調製した脳切片スライス培養系を用いて、諸種細胞が混在する擬似的生体環境下における上記反応について検討する。2)動物個体に対するシアル酸の影響：疾患モデル動物に対するシアル酸の影響について、各種シアリダーゼ阻害薬を用い検討する。特にシアル酸の影響が顕著に認められた疾患モデルについては、内因性シアリダーゼ活性が著しく低いSM/Jマウスを用いて作製した疾患モデル動物との比較検討を行い、病態発現におけるシアル酸の関与について検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
1)培養細胞に対するシアル酸の影響について全体の約6割を、2)動物個体に対するシアル酸の影響について全体の約3割を、3）学会参加などの旅費や論文投稿を含めた雑費として全体の約1割を使用する計画である。申請者の所属機関および所属研究室の保有する実験設備や機器を最大限活用し、無駄のない予算執行を行う予定である。
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Research Products
(6 results)
