2014 Fiscal Year Research-status Report
部分凝集αシヌクレインによる神経細胞機能異常からパーキンソン病の病態を探る
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26461287
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| Research Institution | Department of Clinical Research, National Hospital Organization Utano National Hospital |
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Principal Investigator |
山本 兼司 独立行政法人国立病院機構(宇多野病院臨床研究部), その他部局等, 研究員 (50378775)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 秀幸 独立行政法人国立病院機構(宇多野病院臨床研究部), その他部局等, その他 (30335260)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | αシヌクレイン / パーキンソン病 / レビー小体型認知症 / オリゴマー / 膜興奮性 / シナプス伝達 / 神経変性 / カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は、部分凝集αシヌクレインによる大脳皮質錐体細胞の発火抑制のメカニズムについて検証した。ドーパミンとインキュベートしたαシヌクレイン溶液（aS+DA）には高次オリゴマーが含まれている。高次オリゴマーを含まないαシヌクレイン(aS)を対照とし、これらをパッチピペットでマウス前頭葉皮質錐体細胞に注入して脱分極刺激を与え、部分凝集αシヌクレイン導入時の発火抑制のメカニズムを検討した。
その結果、１）aS+DA投与では、aSに比べて錐体細胞の発火頻度を低下された。２）aS+DAは、単発スパイクの特性や静止膜電位を変化させずに、連発スパイク後の過分極（AHP）の持続時間を延長させ、AHP電流を増強した。３）このaS+DA投与時の発火頻度抑制とAHP電流の増強は、L型電位依存性Ca2+チャンネル(L-VDCC)・SK型K＋チャンネル(SK)・IP3受容体(IP3R)の阻害剤、細胞内Ca2+キレーター、小胞体Ca2+枯渇剤の投与によって打ち消された。４）P/Q型・N型VDCC、BK型K＋チャンネル、リアノジン受容体の阻害はaS+DAの効果を打ち消さなかった。５）Ca2+電流は、aS+DA投与群とaS投与群で、有意な差を認めなかった。
これらの結果より、αシヌクレインオリゴマーは、VDCCへの直接作用によってではなく、小胞体からのCa2+放出を介したCa2+L-VDCC・SK・IP3Rの機能連関により、大脳皮質錐体細胞のAHPを増強して発火頻度を低下させることが示された。
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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
本年度の計画の主目的である、部分凝集αシヌクレインによる大脳皮質錐体細胞の発火抑制機構の解析を進めることができた。また、このメカニズムを担う小胞体からのCa2+放出を介するL-VDCC・SK・IP3Rの機能連関は、大脳皮質錐体細胞におけるシナプス伝達に関わっていることが知られていることから、αシヌクレインオリゴマーによるシナプス伝達への作用点の検証についての足掛かりを得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) 部分凝集したαシヌクレインの作用点を同定する目的で、IP3の産生やIP3受容体の活性化の有無、ミトコンドリアの関与、細胞内カルシウム動態の変化について検討する。
2) 部分凝集αシヌクレインが、L-VDCC・SK・IP3Rの機能連関を強めることによってシナプス伝達にどのような影響を与えるかを、微小EPSPやシナプス刺激時のEPSPの測定によって検証する。
3) 大脳皮質錐体細胞で見られた部分凝集αシヌクレインによる発火抑制機構が中脳ドパミン細胞でも見られるかを、自律発火や脱分極時のスパイク特性を調べることによって検証する。
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| Causes of Carryover |
本年は主として、すでに確立された細胞電気生理学的手法を用いた薬理学的実験を主たる実験とし、ストックの物品を使用した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
課題の検証に必要な薬品や蛋白、抗体、材料の購入、および研究発表に使用する予定である。
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