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2023 Fiscal Year Annual Research Report

PACAPによる神経細胞死防御の実体解明と神経再生・新生の基盤研究

Research Project

Project/Area Number 22H03178
Allocation TypeSingle-year Grants
Research Institution湘南医療大学

Principal Investigator

塩田 清二  湘南医療大学, 薬学部医療薬学科, 教授 (80102375)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石 龍徳  順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (20175417)
土肥 謙二  昭和大学, 医学部, 教授 (20301509)
竹ノ谷 文子  星薬科大学, 薬学部, 准教授 (30234412)
中町 智哉  富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (30433840)
栗原 崇  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60282745)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
KeywordsPACAP / PAC1R / 軸索伸長 / 神経細胞死防御 / OMIX解析 / CRMP2
Outline of Annual Research Achievements

PACAP(下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド) は主に神経組織で発現し、その受容体(PAC1-R)を介して神経細胞死抑制および神経再生・新生作用を持つと考えられている。本研究ではPACAPの脳・脊髄における虚血および外傷による神経細胞死抑制やタウオパチーの予防・治療法の開発を目的とし、各種関連遺伝子改変・欠損マウスを用いて学際的な研究を行う。本年度の研究は、PACAPによる軸索伸長の細胞内調節機構を解明すべく、PC12細胞を用いてPAC1Rを介した軸索伸長に関わる重要な遺伝子であるCRMP2の脱リン酸化のメカニズムを生理生化学的手法を用いて検索した。その結果PACAPはPAC1Rを介してGSK-3β、CDK5, Rho/ROCKなどの分子が下流域にあり介在することが明らかになった。しかしPACAPによる軸索伸長の詳細は不明であるためDNAマイクロアレイによるOMIX解析も行なった。そして軸索伸長に関わるいくつかの遺伝子群を発見した。cAMP signaling, PI3K-Akt signaling, Ca signalingがとくにPACAPによる軸索伸長に重要であることが判明した。今後は研究代表者が独自に開発したGfap-Gfp Tgマウ スを用いて神経再生・新生の機構を解明する。さらに臨床応用可能な治療薬の開発につなげるために、コモンマーモセットを用いた橋渡し研究を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

PACAPによる神経細胞死防御についてはかなり解明が進んでいる。また細胞死抑制の分子制御機構については著者の長年の研究に基づき証明がなされ、さらに詳細な分子制御機構についても解析をしている。本年度は特に神経細胞の軸索伸長のメカニズムを解明すべくPC12細胞を持ちて培養実験を行い、PAC1Rの下流域にある分子を特定しさらにDNAマイクロアレイを実施してその詳細を解析した。まだ研究目的を遂行するための途中段階であるが、神経再生についての新しい情報が得られ、今後はマウスからマーモセットへと研究を進める段階である。その意味で所定の研究成果は得られたと考えていまる。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進の方策であるが、cいんvivo及びin vitroの両方の側面から研究を進めていく予定である。まず培養実験計画としては、マイクロアレイ解析で得られた研究成果に基づき、PACAP-PAC1RからCRMP2の脱離リン酸化過程の詳細をさらに詳しく分子レベルで検索し、神経再生の分子レベルでの解析を行う。また動物実験においてはマウスでの神経再生については一定の研究成果が得られたので、今後はマーモセットの神経再生に向けた研究を鹿児島大学の宮田・栗原グループと共同で実験研究を行う予定である。最終的にPACAPの臨床応用研究を目指し霊長類の神経細胞死防御とその機構を明らかにすることを目指したトランスレーショナルな研究を行なっていく。

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Effect of Intracerebroventricular Administration of Galanin-Like Peptide on Hepatokines in C57BL/6?J Mice2024

    • Author(s)
      Hirako Satoshi、Wada Nobuhiro、Iizuka Yuzuru、Hirabayashi Takahiro、Kageyama Haruaki、Kim Hyounju、Kaibara Naoko、Yanagisawa Naoko、Takenoya Fumiko、Shioda Seiji
    • Journal Title

      Journal of Molecular Neuroscience

      Volume: 74 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s12031-024-02200-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The NERP-4-SNAT2 axis regulates pancreatic β-cell maintenance and function2023

    • Author(s)
      Zhang Weidong、Miura Ayako、Abu Saleh Md Moin、Shimizu Koichiro、Mita Yuichiro、Tanida Ryota、Hirako Satoshi、Shioda Seiji、Gmyr Valery、Kerr-Conte Julie、Pattou Francois、Jin Chunhuan、Kanai Yoshikatsu、Sasaki Kazuki、Minamino Naoto、Sakoda Hideyuki、Nakazato Masamitsu
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-43976-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptomic (DNA Microarray) and Metabolome (LC-TOF-MS) Analyses of the Liver in High-Fat Diet Mice after Intranasal Administration of GALP (Galanin-like Peptide)2023

    • Author(s)
      Takenoya Fumiko、Shibato Junko、Yamashita Michio、Kimura Ai、Hirako Satoshi、Chiba Yoshihiko、Nonaka Naoko、Shioda Seiji、Rakwal Randeep
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 15825~15825

    • DOI

      10.3390/ijms242115825

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Docosapentaenoic acid-rich oil lowers plasma glucose and lipids in a mouse model of diabetes and mild obesity2023

    • Author(s)
      Hirako Satoshi、Hirabayashi Takahiro、Shibato Junko、Kimura Ai、Yamashita Michio、Iizuka Yuzuru、Wada Nobuhiro、Kaibara Naoko、Takenoya Fumiko、Shioda Seiji
    • Journal Title

      Nutrition Research

      Volume: 118 Pages: 128~136

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2023.08.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] さくらセルエキストラクトの美白効果2023

    • Author(s)
      柴藤淳子、竹ノ谷文子、山下道生、塩田清二
    • Journal Title

      日本アロマセラピー学会誌

      Volume: 22 Pages: 042-048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低温真空抽出した白色ラベンダー美郷雪華(Lavandula Angustifolia‘Misatosekka’)の成分分析と脳神経系に対する作用2023

    • Author(s)
      平林 敬浩、福本 勘太、木村 愛、山下 道生、柴藤 淳子、竹ノ谷 文子、塩田 清二、塩田 清二
    • Journal Title

      日本アロマセラピー学会誌

      Volume: 22 Pages: 065-071

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ティートリー精油の成分と抗菌・抗真菌・抗ウイルス作用2023

    • Author(s)
      平林 敬浩、木村 愛、柴藤 淳子、山下 道生、竹ノ谷 文子、塩田 清二
    • Journal Title

      日本アロマセラピー学会誌

      Volume: 22 Pages: 013-023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 臨床現場におけるメディカルアロマセラピーの研究動向と課題-文献調査による検証2023

    • Author(s)
      山下 道生、柴藤 淳子、平林 敬浩、千葉 義彦、塩田 清二、竹ノ谷 文子
    • Journal Title

      日本アロマセラピー学会誌

      Volume: 22 Pages: 024-034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 花粉症とアロマセラピー~科学的エビデンスを求めて~2023

    • Author(s)
      千葉 義彦、山下 道生、塩田 清二、竹ノ谷 文子
    • Journal Title

      日本アロマセラピー学会誌

      Volume: 22 Pages: 035-041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ontogenetic development of the water channel protein AQP5 in mouse salivary gland tissue2023

    • Author(s)
      Matsuyama Kayo、Fujikawa Kaoru、Matsuki-Fukushima Miwako、Shibato Junko、Kimura Ai、Yamashita Michio、Takenoya Fumiko、Rakwal Randeep、Shioda Seiji、Nonaka Naoko
    • Journal Title

      Cell and Tissue Research

      Volume: 392 Pages: 705~714

    • DOI

      10.1007/s00441-023-03762-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 薬学生のための解剖生理学ノート 巻頭言2023

    • Author(s)
      塩田清二
    • Journal Title

      ビオフィリア

      Volume: 12 Pages: 1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 薬学生のための解剖生理学ノート 泌尿器系2023

    • Author(s)
      塩田清二
    • Journal Title

      ビオフィリア

      Volume: 12 Pages: 47-57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 薬学生のための解剖生理学ノート 器官系概論2023

    • Author(s)
      塩田清二、竹ノ谷文子
    • Journal Title

      ビオフィリア

      Volume: 12 Pages: 14-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 薬学生のための解剖生理学 内分泌2023

    • Author(s)
      塩田清二
    • Journal Title

      ビオフィリア

      Volume: 12 Pages: 39-51

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PACAP 受容体欠損マウスの行動異常とその原因遺伝子の探索2023

    • Author(s)
      野原 朋輝、山下 道生、柴藤 淳子、Rakwal Randeep、平林 敬浩、塩田 清二、竹ノ谷 文子
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] PACAP受容体ノックアウトマウスを用いたPACAPの老化抑制作用2023

    • Author(s)
      山浦 紘人、山下 道生、柴藤 淳子、Rakwal Randeep、平林 敬浩、塩田 清二、竹ノ谷 文子
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] PAC1R KOマウスを用いたPACAPによる汗分泌促進機構のトランスクリプトーム解析2023

    • Author(s)
      山下 道生、柴藤 淳子、Rakwal Randeep、平林 敬浩、千葉 義彦、塩田 清二、竹ノ谷 文子
    • Organizer
      日本薬学会第144年会

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Published: 2024-12-25  

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