血小板由来増殖因子の神経細胞死抑制およびシナプス形成促進作用に対する役割の検討

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23590444
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 石井 陽子 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (00361949)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹原 正清 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (20154015)
• Keywords: 血小板由来増殖因子 / 神経細胞 / synaptogenesis / 細胞死

Research Abstract

研究計画　１）Synaptogenesisに対する検討、２）神経細胞死に対する検討　のうち、本年度は　２）につき検討した。
a) 血小板由来増殖因子B鎖(PDGF-B)は、神経細胞の酸化ストレス誘導性細胞死を減少させ、主としてAktがそのシグナルに関与することを以前報告した。今回、同様に初代培養神経細胞に過酸化水素を用いて酸化ストレスを与え、細胞内カルシウムイオン濃度を定量した。PDGF-Bの前投与により、神経細胞内カルシウムイオン濃度は有意に減少した。また、神経細胞死の経路においてカルパインが重要な役割を果たすことが知られているが、PDGF-Bを前投与するとカルパイン１の発現が有意に低下した。PDGF-Bの神経保護作用にカルシウムの経路およびカルパインの経路が関与することが示唆された。
b) アストロサイトの神経細胞保護機能におけるPDGFの役割を検討するため、PDGF-beta受容体(PDGFR-b) conditional knockoutを誘導したアストロサイトおよびコントロールアストロサイトに過酸化水素を加え、培養液中の過酸化水素分解能につき、比較検討した。PDGFR-b knockoutアストロサイトは培養液中の過酸化水素濃度が高い状態で維持され、過酸化水素の分解能が低下していることが示された。アストロサイトには複数の抗酸化酵素があるが、このうち還元型グルタチオン濃度を定量したところ、PDGFR-b knockoutアストロサイトは有意に低下していた。PDGFR-bはアストロサイトのグルタチオン濃度に関与し、過酸化水素の分解を促進し、酸化ストレスから神経細胞を保護することが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度は１）Synaptogenesisに対する検討　につき、当初の計画の２年分を行った。昨年度は２）神経細胞死に対する検討　が遅延していたが、今年度に２年分の計画を進めた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に基づき、以下の実験を推進する予定である。
１）Synaptogenesisに対する検討：PDGFR-α conditional knockout mouse、PDGFR-α/b double conditional knockout mouse、control mouseより採取した神経細胞を用いてPDGFR-b conditional knockout mouseと同様な検討を行い、遺伝子削除が軸索伸長やSynaptogenesisに与える影響を、形態学的に解析し、比較検討する。
２）神経細胞死に対する検討：PDGFR-α conditional knockout mouse、PDGFR-α/b double conditional knockout mouse、control mouseより採取した神経細胞を用い、PDGFR-b conditional knockout mouseと同様な検討を行い、酸化ストレス性細胞死を誘導し、比較検討する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究は概ね順調に進んだが、繰り越金　19140円が生じた。次年度で使用する。
当初の研究計画調書のとおり、主として細胞培養試薬等の消耗品に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Cilostazol ameliorates systemic insulin resistance in diabetic db/db mice by suppressing chronic inflammation in adipose tissue via modulation of both adipocyte and macrophage functions. (2013)
  • Author(s): Wada T, Onogi Y, Kimura Y, Nakano T, Fusanobori H, Ishii Y, Sasahara M, Tsuneki H, Sasaoka T.
  • Journal Title: Eur J Pharmacol. Volume: 707 Pages: 120-129
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2013.03.016.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SH2-containing inositol 5'-phosphatase 2 (SHIP2) selectively impaired hypothalamic insulin signalling and regulation of food intake in mice. (2013)
  • Author(s): Ichihara Y, Wada T, Soeda Y, Ishii Y, Sasahara M, Tsuneki H, Sasaoka T.
  • Journal Title: J Neuroendocrinol. Volume: 25 Pages: 372-382
  • DOI: 10.1111/jne.12014.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional analysis of platelet-derived growth factor receptor-β in neural stem/progenitor cells. (2013)
  • Author(s): Xu G, Shen J, Ishii Y, Fukuchi M, Dang TC, Zheng Y, Hamashima T, Fujimori T, Tsuda M, Funa K, Sasahara M.
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 238 Pages: 195-208
  • DOI: doi: 10.1016/j.neuroscience.2013.02.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Central versus peripheral impact of estradiol on the impaired glucose metabolism in ovariectomized mice on a high-fat diet. (2012)
  • Author(s): Yonezawa R, Wada T, Matsumoto N, Morita M, Sawakawa K, Ishii Y, Sasahara M, Tsuneki H, Saito S, Sasaoka T.
  • Journal Title: Am J Physiol Endocrinol Metab. Volume: 303 Pages: 445-456
  • DOI: doi: 10.1152/ajpendo.00638.2011.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aberrant hippocampal spine morphology and impaired memory formation in neuronal platelet-derived growth factor β-receptor lacking mice. (2012)
  • Author(s): Shioda N, Moriguchi S, Oya T, Ishii Y, Shen J, Matsushima T, Nishijo H, Sasahara M, Fukunaga K.
  • Journal Title: Hippocampus. Volume: 22 Pages: 1371-1378
  • DOI: doi: 10.1002/hipo.20973.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Platelet-derived growth factor and renal disease. (2012)
  • Author(s): Nakagawa T, Inoue H, Sasahara M.
  • Journal Title: Curr Opin Nephrol Hypertens. Volume: 21 Pages: 80-85
  • DOI: doi: 10.1097/MNH.0b013e32834db4d3.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 血小板由来増殖因子β受容体の神経幹細胞の増殖と分化に対する役割の検討． (2012)
  • Author(s): 徐 桂華，石井陽子，申 杰，福地 守，Thanh chung Dang，鄭 陽，濱島 丈，津田正明，笹原正清
  • Organizer: The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscence2012)
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] 新規栄養因子様化合物T-817MAは統合失調症および自閉症様症状を呈するPDGFR-βKOマウスにおける行動障害およびガンマオシレーション障害を改善する． (2012)
  • Author(s): 中村友也，堀 悦郎，高村雄策，寺澤彩乃，濱島 丈，石井陽子，松島貴子，小野武年，笹原正清，西條寿夫：
  • Organizer: The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscence2012)
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] Platelet-derived growth factor receptor beta signal could contribute to vulnerability and repairability of glomerular capillary structure. (2012)
  • Author(s): 1) Nakagawa T, Ichikawa K, Miyamoto M, Takabayashi D, Yamazaki H, Kakeshita K, Koike T, Kagitani S, Tomoda F, Hamashima T, Ishii Y, Inoue H and Sasahara M.
  • Organizer: EUROPEAN RENAL ASSOCIATION - EUROPEAN DIALYSIS AND TRANSPLANT ASSOCIATION 49th ERA-EDTA Congress,
  • Place of Presentation: Paris, FRANCE.
  • Year and Date: 20120524-20120527