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2015 Fiscal Year Research-status Report

シナプス分泌機構に着目したてんかん病態解析

Research Project

Project/Area Number 26460111
Research InstitutionOsaka University of Pharmaceutical Sciences

Principal Investigator

大野 行弘  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (00432534)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsてんかん / シナプス / シナプス小胞タンパク2A (SV2A) / 開口分泌 / 神経伝達物質 / GABA / キンドリング / グルタミン酸
Outline of Annual Research Achievements

SV2A遺伝子にミスセンス変異を導入したSv2aL174Qラットを用い、Sv2aL174Q変異がキンドリング形成およびシナプス分泌に及ぼす影響を解析し、SV2A-GABA系がてんかん原性の獲得に極めて重要な機能を有していることを見出した。主な結果を以下に示す。
・キンドリング形成の感受性評価:扁桃核キンドリング実験を行い、Sv2aL174Q変異のキンドリング形成への影響を評価した。その結果、Sv2aL174Qラットでは対照動物に比べ、扁桃核キンドリングの形成が有意に加速され、けいれん発現の感受性が顕著に亢進することが確認された。
・Sv2aL174Qラットにおけるシナプス分泌の解析:In vivo microdialysis法を用い、扁桃核におけるGABAおよびグルタミン酸のシナプス遊離を解析した。その結果、Sv2aL174Qラットでは対照動物に比べ、高カリウム(脱分極)刺激によるGABA遊離が有意に低下していた。一方、高カリウム刺激によるグルタミン酸遊離には変化は認められなかった。
・Sv2aL174QラットにおけるSV2Aおよび開口分泌蛋白の発現解析:Sv2aL174Qラットの脳内SV2A発現レベルには変化は認められず、Sv2aL174Q変異がSV2A発現に影響しないことが確認された。一方、開口分泌を調節する蛋白質であるsynaptotagmin1、Munc18-1、NSF, SNAP-25の発現量を解析した結果、Sv2aL174Qラットではsynaptotagmin1の発現が特異的に低下していることが判明した。
・Sv2aL174Qラットの脳切片を用いた電気生理研究:Sv2aL174Qラットの海馬におけるシナプス伝達を電気生理学的に解析した結果、CA1錐体細胞層におけるスパイク発射(集合電位)がSv2aL174Q変異により上昇していることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初計画していたSv2aL174Qラットを用いた行動薬理学的、神経化学的研究をほぼ終了することができた。得られた結果は、てんかんの発症・進展(てんかん原性の獲得)におけるSV2A-GABA神経系の制御機構の機能意義とメカニズムを明確に示すものであり、今後これら研究成果の総括を行い、国内外に発表して行く予定である。一方、電気生理学的研究および初代培養系を用いた分子メカニズム研究は継続検討する。

Strategy for Future Research Activity

Sv2aL174Qラットを用いた研究成果をとりまとめ、SV2Aのてんかん制御機構について国内外に発表して行く。さらに、以下の項目について検討を行う予定である。
・SV2Aの発現解析(GABA神経局在性):蛍光免疫二重染色によりSV2Aの発現細胞種(特に、GABA神経への局在性)を評価する。
・Sv2aL174Qラットにおけるけいれん発作原因部位の解析:神経興奮マーカーであるFos蛋白質の脳内発現マッピング解析を行い、Sv2aL174Qラットの脳興奮部位を同定する。
・神経細胞初代培養系におけるSV2Aの発現解析:Sv2aL174Qラット新生児より調製した神経細胞を初代培養し、SV2Aの発現様式を細胞レベルで解析することにより、SV2Aの細胞膜への輸送(trafficking)機能、分布の変化を評価する。

Causes of Carryover

本年度使用額の端数残金であり、来年度分に合わせて使用する。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度使用額の端数残金であり、来年度分に合わせて使用する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] New insight into the therapeutic role of the serotonergic system in Parkinson’s disease2015

    • Author(s)
      Y. Ohno, S. Shimizu, K. Tokudome, N. Kunisawa, M. Sasa
    • Journal Title

      Progress in Neurobiology

      Volume: 134 Pages: 104-121

    • DOI

      10.1016/j.pneurobio.2015.09.005

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Nicotine evokes convulsive seizures by activating amygdala neurons partly through α7nACh receptors2016

    • Author(s)
      Higor A. Iha, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Yuto Mizuguchi, Takanori Nohara, Yudai Atsuta, Keito Yoshikawa, Kentaro Tokudome, Masato Kinboshi, Tadao Serikawa and Yukihiro Ohno
    • Organizer
      The 30th CINP World congress of Neuropsychopharmacology
    • Place of Presentation
      韓国(ソウル)
    • Year and Date
      2016-07-03 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement of the accumbal dopamine release by the gene mutation of synaptic vesicle protein 2A (Sv2aL174Q)2016

    • Author(s)
      Kentaro Tokudome, Saki Shimizu, Naofumi Kunisawa, Azuki Hashimoto, Yuki Hiraoka, Kazuki Fukuda, Ayako Ikari, Yumiko Iguchi, Takafumi Sugahara, Tadao Serikawa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      The 30th CINP World congress of Neuropsychopharmacology
    • Place of Presentation
      韓国(ソウル)
    • Year and Date
      2016-07-03 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of causative brain regions for nicotine-induced seizures2016

    • Author(s)
      Naofumi Kunisawa, Higor A. Iha, Saki Shimizu, Yuto Mizuguchi, Takanori Nohara, Yudai Atsuta, Keito Yoshikawa, Kentaro Tokudome, Masato Kinboshi, Tadao Serikawa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第46回日本神経精神薬理学会年会
    • Place of Presentation
      韓国(ソウル)
    • Year and Date
      2016-07-02 – 2016-07-03
  • [Presentation] Facilitation of kindling development by the gene mutation of synaptic vesicle protein 2A2016

    • Author(s)
      Kentaro Tokudome, Takahiro Okumura, Tomoji Mashimo, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Ryo Terada1, Masato Kinboshi, Tadao Serikawa, Masashi Sasa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第46回日本神経精神薬理学会年会
    • Place of Presentation
      韓国(ソウル)
    • Year and Date
      2016-07-02 – 2016-07-03
  • [Presentation] Nicotine elicits limbic motor seizures primarily by activating amygdala neurons2016

    • Author(s)
      Higor A. Iha, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Yudai Atsuta, Takanori Nohara, Keito Yoshikawa, Kentaro Tokudome and Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [Presentation] Mutation of the gene encoding synaptic vesicle protein 2A (SV2A) markedly facilitates the kindling epileptogenesis in rats2015

    • Author(s)
      Kentaro Tokudome, Takahiro Okumura, Tomoji Mashimo, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Ryo Terada, Tadao Serikawa, Masashi Sasa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      The 4th Congress of Asian College of Neuropsychopharmacology
    • Place of Presentation
      台湾(台北)
    • Year and Date
      2015-11-18 – 2015-11-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nicotine provokes seizures by activating amygdala neurons partly through α7-nACh receptors2015

    • Author(s)
      Higor A. Iha, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Yuto Mizuguchi, Miyuki Ohtaka, Hisao Chikamochi, Yuichi Takakubo, Kentaro Tokudome, Masato Kinboshi, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第49回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [Presentation] Mechanisms underlying the kindling facilitation by the gene mutation of synaptic vesicle protein 2A (SV2A)2015

    • Author(s)
      Kentaro Tokudome, Takahiro Okumura, Naofumi Kunisawa, Kinboshi Masato, Saki Shimizu, Tomoji Mashimo, Tadao Serikawa, Masashi Sasa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第49回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [Presentation] Mutation of the gene encoding synaptic vesicle protein 2A (SV2A) markedly facilitates the kindling epileptogenesis in rats2015

    • Author(s)
      Naofumi Kunisawa, Kentaro Tokudome, Takahiro Okumura, Saki Shimizu, Masato Kinboshi, Tomoji Mashimo, Tadao Serikawa, Masashi Sasa, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第49回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [Presentation] Amygdala is the primary causative site for nicotine-induced convulsive seizures2015

    • Author(s)
      Higor A. Iha, Naofumi Kunisawa, Saki Shimizu, Yuto Mizuguchi, Miyuki Ohtaka, Hisao Chikamochi, Yuichi Takakubo, Kentaro Tokudome, Yukihiro Ohno
    • Organizer
      第38回日本神経科学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Presentation] ニコチン誘発けいれんの原因部位およびメカニズムの解析2015

    • Author(s)
      國澤直史、清水佐紀、Higor A. Iha、大高美幸、近持壽郎、高久保佑一、熱田侑大、野原孝紀、吉川健斗、徳留健太郎、河合悦子、大野行弘
    • Organizer
      第42回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2015-06-29 – 2015-07-01
  • [Book] In Vivo Neuropharmacology and Neurophysiology2016

    • Author(s)
      H.A. Iha, N. Kunisawa, K. Tokudome, T. Mukai, M. Kinboshi, S. Shimizu, Y. Ohno
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      Springer Science+Business Media, LLC, New York
  • [Remarks] 大阪薬科大学 薬品作用解析学研究室

    • URL

      http://www.oups.ac.jp/kenkyu/kenkyuushitu/yakuhinsayou.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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