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2014 Fiscal Year Research-status Report

脊髄アストロサイトのグリア伝達物質放出機構と細胞保護における役割の解明

Research Project

Project/Area Number 26450440
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

乙黒 兼一  北海道大学, (連合)獣医学研究科, 准教授 (40344494)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords脊髄 / アストロサイト / 硫化水素 / アデノシン / シスタチオンβシンターゼ / 平衡ヌクレオチド輸送体 / ギャップジャンクションヘミチャネル / アデノシンキナーゼ
Outline of Annual Research Achievements

脊髄培養アストロサイトにおけるグリオトランスミッターの硫化水素(H2S)およびアデノシンの産生放出機構について検討を行った。まず脊髄における硫硫化水素産生酵素シスタチオンβシンターゼ(CBS)の発現を調べたところ、アストロサイトに局在して発現していることが示された。そこで培養アストロサイトを用いて検討したところ、分離直後のアストロサイトではCBS発現が認められH2S産生活性も高いが、培養日数に従いどちらも低下することが示された。この低下は膜透過性cAMP処置やニューロンとの共培養によって回復するため、cAMP経路を介したニューロンとの相互作用がアストロサイトのCBS発現とH2S産生活性の維持に重要であることが示唆された。
また、脊髄アストロサイトにはアデノシンキナーゼとアデノシンデアミナーゼが発現しており、両酵素の阻害薬によってアストロサイトからアデノシンが放出されることが示された。この放出反応は平衡ヌクレオシド輸送体(ENT)阻害薬で抑制されることから、ENTを介してアデノシンが放出されていることが示唆される。一方、細胞外Ca2+濃度の低下によっても細胞外アデノシンが増加することが示されたが、この場合はAPTが放出され、細胞外でアデノシンに分解されていることが明らかとなった。ATP放出経路としてギャップジャンクションヘミチャネルの関与が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度の主要な目的であった、培養アストロサイトからの硫化水素、アデノシン放出反応の解析ができた。アストロサイトの環境変化による硫化水素産生活性の変化について明らかにし、投稿論文として発表することができた。さらに、アストロサイトのプリン代謝機構の変化によるアデノシン放出反応についても、新たな知見を得て、投稿論文として発表することができた。

Strategy for Future Research Activity

アストロサイトの硫化水素産生活性に与えるニューロンの役割について、さらにその分子機構を明らかにする。またアストロサイトのアデノシン放出経路をさらに詳細に明らかにし、この反応がアストロサイトの活性化などによってどのような影響を受けるか検討する計画である。

Causes of Carryover

昨年度に受理された投稿論文の印刷費の支払い分が、次年度になったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

4月中に印刷費の支払いが行われた。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Neuronal regulation of hydrogen sulfide-producing enzyme cystathionine β-synthase expression in rat spinal cord astrocytes.2015

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto, Ken-ichi Otsuguro, Soichiro Yamaguchi, Shigeo Ito
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Different mechanisms of extracellular adenosine accumulation by reduction of the external Ca2+ concentration and inhibition of adenosine metabolism in spinal astrocytes.2015

    • Author(s)
      Ryota Eguchi, Sanae Akao, Ken-ichi Otsuguro, Soichiro Yamaguchi, Shigeo Ito
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Gap junction hemichannels contribute to extracellular accumulation of adenosine by external Ca2+ reduction in rat spinal astrocytes2015

    • Author(s)
      江口 遼太
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [Presentation] Hydrogen sulfide production is controlled by neuronal signals in rat spinal cord astrocytes2015

    • Author(s)
      宮本 亮
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [Presentation] 脊髄アストロサイトのCa2+除去下で見られる細胞外アデノシン増加におけるギャップジャンクションヘミチャネルの関与2014

    • Author(s)
      江口 遼太
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-12
  • [Presentation] 細胞外Ca2+除去下における脊髄アストロサイトでの細胞外アデノシン増加へのギャップジャンクションヘミチャネルの関与2014

    • Author(s)
      江口 遼太
    • Organizer
      第28回北海道薬物作用談話会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-07-19
  • [Presentation] Cysteine aminotransferase and mercaptopyruvate sulfurtransferase contribute to H2S production in the peripheral nervous system2014

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto
    • Organizer
      17th World Congress of Basic & Clinical Pharmacology
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre (South Africa)
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] Hydrogen sulfide bidirectionally modulates Ca2+ signals in RIN14B cells2014

    • Author(s)
      Ayako Ujike
    • Organizer
      17th World Congress of Basic & Clinical Pharmacology
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre (South Africa)
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] H2S production in peripheral neurons is mediated by cysteine aminotransferase and mercaptaopyruvate sulfurtransferase2014

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto
    • Organizer
      3rd International Conference on H2S Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [Presentation] The bidirectional effect of hydrogen sulfide on Ca2+ signals via opening KATP and TRPA1 channels in RIN14B cells2014

    • Author(s)
      Ayako Ujike
    • Organizer
      3rd International Conference on H2S Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [Remarks] 北海道大学大学院獣医学研究科薬理学教室ホームページ

    • URL

      http://www.vetmed.hokudai.ac.jp/organization/pharmacol/index.html

URL: 

Published: 2016-05-27  

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