2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanisms by which neurogenesis is impaired in dyslipidemic patients
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26350921
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
石塚 俊晶 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 薬理学, 教授 (30399117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 豪 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 薬理学, 講師 (50649035)
渡辺 康裕 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 薬理学, 名誉教授 (90127324)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経前駆細胞 / 神経分化 / 酸化LDL / LOX-1 / PKC / Aktリン酸化 / CREBリン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高脂肪食で飼育し脂質異常症を呈したマウスやラットでは、海馬歯状回での神経新生が低下しており、酸化LDLが神経前駆細胞の機能に影響を及ぼす可能性が考えられる。そこで、まず、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)由来の胚様体をノギンで刺激し神経前駆細胞への分化誘導を行い、次にレチノイン酸により神経細胞への分化を誘導した。この時、酸化LDL 1～10 microMの刺激を加えたところ、神経前駆細胞の増殖に有意な影響を与えなかったが、神経前駆細胞から神経細胞への分化に濃度依存的な抑制作用が認められた。また、神経前駆細胞で酸化LDLの受容体であるLOX-1の発現を確認し、siRNAによりLOX-1の発現をノックダウンすると酸化LDLによる神経分化抑制作用が阻害され、LOX-1を介した作用であることが確認された。
酸化LDLの刺激は血管内皮細胞や間葉系幹細胞での検討により、LOX-1を介してPKCやPKAの活性化およびAktリン酸化抑制をもたらすことが報告されている。そこで、最終年度はまずPKCやPKAの関与を検討した。PKC阻害薬は酸化LDLによる神経前駆細胞の神経分化抑制を阻害したがPKA阻害薬は影響を与えなかった。次に、神経前駆細胞でのAktリン酸化を解析したところ、神経分化を誘導するレチノイン酸刺激では有意な変化はみられなかったが、酸化LDL刺激を加えるとAktリン酸化の有意な抑制がみられた。さらに、神経細胞への分化に重要とされるCREBのリン酸化を検討したが、レチノイン酸刺激によりCREBリン酸化が有意に誘導され、酸化LDLを加えるとレチノイン酸によるCREBリン酸化が有意に抑制されることが明らかになった。以上の結果より、脂質異常症で高値を示す酸化LDLが特異的受容体を刺激しPKC活性化やAktおよびCREBリン酸化抑制を介して神経分化を抑制している機序が明らかになった。
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