グリア細胞に発現するＦＡＢＰ分子による神経可塑性調節機構の解析

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24890144
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山本 由似 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80635087)
• Project Period (FY): 2012-08-31 – 2014-03-31
• Keywords: FABP / 多価不飽和脂肪酸 / 高次脳機能

Research Abstract

我々は、PUFA の認知機能を含めた高次脳機能に及ぼす影響と、その制御機構を解明する鍵として、脂肪酸結合蛋白質(FABP)を見出した。FABPは、水に不溶な脂肪酸や脂肪酸代謝物の細胞内取り込み・輸送・代謝の調節を介して、様々な細胞機能に関わっていると考えられている。中枢神経系の神経細胞には、PUFAに親和性が高いFABP3が特異的に発現する。FABP3遺伝子欠損（KO）マウスでは認知・情動行動異常が起こる。さらにFABP3は、外界からの情報統合を司る前部帯状皮質に高発現し、GABA性の抑制性神経において、特徴的な発現を示す。そこで本研究では、FABP3が、神経細胞の脂質恒常性をいかに制御し、認知・情動行動にどのような生理的意義を持つのかFABP3 KOマウスの解析を中心に検証した。
本研究では、以下の点を明らかにすることができた。前部帯状回皮質のパルブアルブミン（GABA作動性抑制性神経のマーカー）陽性細胞の約80％は、FABP3を発現していた。FABP3 KOマウスの前部帯状皮質では、GABA合成酵素のグルタミン酸脱炭酸酵素67（GAD67）のタンパク質及びmRNAが、野生型マウスと比べて有意に増加していた。GAD67の上昇と一致して、GABAの量も増加していた。一方、興奮性神経の神経活動を主に反映する、カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIの活性は低下していた。一致して、興奮性アミノ酸のグルタミン酸の放出量が低下していることが、マイクロダイアリシス法を用いた解析から明らかになった。これらの結果は、FABP3 KOマウスの前部帯状皮質では、神経細胞の興奮と抑制機構のバランスが破たんし、その結果として、前部帯状皮質が重要な役割を果たす認知・情動行動に異常を来たした可能性を示唆するものである。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Donepezil rescues the medial septum cholinergic neurons via nicotinic ACh receptor stimulation in olfactory bulbectomized mice. (2013)
  • Author(s): Yamamoto, Y. and Fukunaga, K.
  • Journal Title: Advances in Alzheimer's Disease Volume: 2 Pages: 161-170
  • DOI: 10.4236/aad.2013.24021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expression and regulatory roles of FABP5 and FABP7 in oligodendrocyte lineage cells. (2013)
  • Author(s): Sharifi, K., Ebrahimi, M., Kagawa, Y., Islam, A., Tuerxun, T., Yasumoto, Y., Hara, T., Yamamoto, Y., Miyazaki, H., Tokuda, N., Yoshikawa, T. and Owada, Y.
  • Journal Title: Cell and Tissue Res. Volume: 354 Pages: 683-695
  • DOI: 10.1007/s00441-013-1730-7.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oral L-citrulline administration improves memory deficits following transient brain ischemia through cerebrovascular protection. (2013)
  • Author(s): Yabuki, Y., Shioda, N., Yamamoto, Y., Shigano, M., Kumagai, K., Morita, M. and Fukunag, K.
  • Journal Title: Brain Research Volume: 3 Pages: 157-167
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2013.05.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stimulation of the sigma-1 receptor by DHEA enhances synaptic efficacy and neurogenesis in the hippocampal dentate gyrus of olfactory bulbectomized mice. (2013)
  • Author(s): Moriguchi, S., Shinoda, Y., Yamamoto, Y., Sasaki, Y., Miyajima, K., Tagashira, H. and Fukunaga, K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 8 Pages: e60863
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060863
  • Peer Reviewed
• [Presentation] FABP3は介在神経のGAD67発現を調節する
  • Author(s): 山本由似、福永浩司、大和田祐二
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
• [Presentation] 帯状皮質の脂肪酸結合蛋白質はGABA作動性ニューロン調節を介して神経可塑性に関与する
  • Author(s): 山本由似、徳田信子、澤田知夫、福永浩司、大和田祐二
  • Organizer: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 自治医科大学キャンパス（栃木）
• [Presentation] FABP3は帯状皮質神経細胞におけるGABAシグナルを調節する
  • Author(s): 山本由似、福永浩司、大和田祐二
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
• [Presentation] 脂肪酸結合タンパク質研究から見えてくる神経精神疾患
  • Author(s): 山本由似
  • Organizer: 第18回ERATOタンパク質関連情報交換会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪）
  • Invited
• [Presentation] Fatty acid binding protein 3 (FABP3) regulates cognitive function and anxiety behaviors.
  • Author(s): Yamamoto, Y., Sharifi, K., Islam, A., Ebrahimi, M., Kagawa, Y., Yasumoto, Y., Miyazaki, H., Kawamura, S., Sawada, T., Tokuda, N., Fukunaga, K. and Owada, Y.
  • Organizer: Neuroscience 2013
  • Place of Presentation: San Diego （USA）
• [Presentation] Fatty acid binding protein 3 (FABP3) knock out induced cognitive dysfunction and an anxiety phenotype.
  • Author(s): Yamamoto, Y., Owada, Y. and Fukunaga, K.
  • Organizer: WFSBP Congress 2013
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都）
• [Remarks] 山口大学大学院医学系研究科 器官解剖学分野
  • URL: http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~org-anat/