2014 Fiscal Year Research-status Report
８-オキソグアニンが引き起こすドパミン神経変性の分子機序の解明
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26460490
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
盛 子敬 九州大学, 学内共同利用施設等, 助教 (90467895)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / 8-oxoG / MTH1 / OGG1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究の目的は、パーキンソン病（PD）の発症機構として、「酸化ストレスがドパミン神経変性を引き起こす分子機序」を8-oxoG蓄積とMTH1、OGG1、MUTYHに注目して解明する。
平成２6 年の計画：野生型，Mth1、 Ogg1 遺伝子欠損マウス、hMTH1-Tg マウスを用いて神経毒MPTP 投与PD モデルを作成し、ドパミン神経変性におけるMTH1 とOGG1 の神経保護作用を明らかにする。
研究で使用するマウス：野生型マウス、Ogg1/Mth1二重欠損マウス、hMTH1-Tg マウス（１２ヶ月，♂,♀）。PDモデルはMPTP投与：MPTPの投与は５日間腹腔内注射する（初日30mg/kg，連続４日間20mg/kgを１日１回腹腔内注射。(A) コントロール群 (B) MPTP群に分けて観察する。行動観察：MPTP投与１週間後、２週間後、３週間後、４週間後に、オープンフィールドで無動や寡動の指標となる運動の測定、握力試験（grip strength）で運動バランス、筋力を測定する。
実験結果：オープンフィールドでOgg1/Mth1二重欠損マウスが野生型マウスと比較して、多動、運動亢進を呈し、握力試験でOgg1/Mth1二重欠損マウスは、野生型マウスと比較して、MPTPに暴露した後の握力でより深刻な低下を示した。一方、hMTH1-Tg マウスで、MPTPに暴露した後、多動、運動亢進が改善して、握力試験でも、深刻な低下が観察されなかった。以上より、hMTH1-Tg マウスがMPTPに暴露に顕著な抵抗性を示す事が明らかになった。
現在、それぞれのマウスの脳組織の解析を行っており、MTH1 とOGG1 の神経保護作用を病理レベルで明らかにする予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２６の計画：野生型、Mth1、Ogg1 遺伝子欠損マウス、hMTH1-Tg マウスを用いて神経毒MPTP 投与PD モデルを作成し、ドパミン神経変性におけるMTH1 とOGG1 の神経保護作用を明らかにする。
MPTP 投与PD モデルでで行動の変化が観察された。すなわち、PD モデルの作成が成功したと結論できる。さらにOgg1/Mth1二重欠損マウスと野生型マウスでMPTP を投与、比較して、Ogg1/Mth1二重欠損マウスがオープンフィールドで多動、 運動亢進を呈する事を明らかになった。握力試験でOgg1/Mth1二重欠損マウスは、野生型マウスと比較して、MPTPに暴露した後の握力でより深刻な低下を示した。さらにhMTH1-Tg マウスで、MPTPに暴露した後、運動機能顕著な抵抗性を示す事が明らかになった。MTH1 とOGG1 の神経保護作用があると明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
病理解析を中心に行う。ドパミン神経変性の程度をTH（チロシン水酸化酵素）染色により定量的に解析し、ミクログリア（F4/80）、アストロサイト（GFAP）の免疫染色により識別する。核とミトコンドリアDNA における8-oxoG の蓄積を検証する。8-oxoG の蓄積状況と神経細胞脱落、ミクログリオーシスなどの病理変化の相関関係を明らかにする。8-oxoG の定量的検出を高感度LC/MS/MS システム（API3000,Applied Biosystem）を用いて行う。αスペクトリンの切断（カルパインの活性化）、PAR、 AIF陽性細胞の出現と局在について比較解析する。DNA一本鎖切断の蓄積をssDNA抗体で検出する。ssDNAの蓄積程度を比較する。
Mutyh 欠損マウスでMPTP投与で行動変化を観察、病理解析する。
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| Causes of Carryover |
平成２６年度に、予定よりも早く野生型マウスに加えて、Mth1欠損マウス、Ogg1欠損マウス，Mth1/Ogg1二重欠損マウス、さらにヒトMTH1の過剰発現マウスが準備できたので、神経毒MPTP投与後の行動解析を中心に進め、それぞれのマウスの脳組織を摘出し凍結保存した。平成２7年度にこれらの凍結脳組織の病理解析をまとめて実施する計画に変更したために、その経費をH27年度に繰り越している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
１．病理切片作製（生体防御医学研究所技術室に依頼）
２．抗体等の病理解析用の試薬の購入
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