中枢神経系の発生・分化におけるPPARγの作用とそのメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15590227
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薬理学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 和田 孝一郎 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (90263467)
• 研究分担者: 上崎 善規 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (40116017)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: PPARγ / 中枢神経 / 神経幹細胞 / 分化・増殖 / レンチウィルスベクター / Cell cycle / アポトーシス / ノックアウトマウス / 細胞増殖 / 細胞分化

研究概要

中枢神経系の発生および発達に関しては不明な点が多く、より詳細な研究が求められている。我々は、マウス胎児脳より単離した神経幹細胞を用いて、神経幹細胞の増殖、および神経細胞への分化におけるPPARγや転写調節因子の作用とそのメカニズムについて研究した。
神経幹細胞は正常細胞にもかかわらず細胞増殖が可能であり、かつ接着刺激などにより神経細胞へ分化することから、再生医療などの分野で注目を集めている。しかしながらその分化・増殖を制御している機構については未解明な部分が多い。興味深いことにPPARγやいくつかの転写調節因子活性化薬では、神経幹細胞の増殖を促進したが、ある種の環境ホルモンや抗炎症薬であるジクロフェナクなどは逆に神経幹細胞の増殖を抑制し、アポトーシスを引き起こすことを見出した。これらの知見を基に更なる研究を進め、レンチウィルスベクターを用いたPPARγ経路を効果的にノックダウンする方法を開発した。この方法は、これまでsiRNAによる遺伝子のノックダウンが難しいといわれてきた神経幹細胞など増殖の早い細胞で、はじめて効果的な遺伝子ノックダウンを可能にした。この系を用いてPPARγ経路が神経幹細胞の増殖に必須であることを証明した。さらにノックアウトマウスを用いた解析により、中枢神経系のごく初期の発達にPPARγ経路が重要であることが示された。
本研究で我々が見出した成果は、1)PPARγ経路は神経幹細胞の増殖に必要である、2)歯科用レジンに含まれるある種の環境ホルモンは、神経幹細胞の増殖を抑制する、3)ジクロフェナクは、他の抗炎症薬と異なり、神経幹細胞の細胞死を引き起こす、というものであった。これらの結果は多くの学会、および学術雑誌に発表され、その一部は総説として掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] PPARγ inhibition prevents adhesion to the extracellular matrix and induces anoikis in hepatocellular carcinoma cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Intestinal anti-inflammatory effects of thiazolidenedione PPARγ ligands on Th1 chemokine regulation include non-transcriptional control mechansisms. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Denevich S, Ma C, Cooley SR, Nakajima A, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Inflammatory Bowel Disease (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nuclear Receptors on Diseases ; Nuclear Receptors as Targets for Drug Development (Review). (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Wada K.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Marked Attenuation of Production of Collagen Type I from Cardiac Fibroblasts by Dehydroepiandrosterone. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki T, Mukasa K, Yoneda M, Ito S, Yamada Y, Mori Y, Fujisawa N, Wada K, et al.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nuclear receptors on stem cells : the role of nuclear receptors during neural stem cell proliferation and differentiation (Review). (2005)
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] PPARγ inhibition prevents adhesion to the extracellular matrix and induces anoikis in hepatocellular carcinoma cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 印刷中
• [雑誌論文] Intestinal anti-inflammatory effects of thiazolidenedione PPARγ ligands on Th1 chemokine regulation include non-transcriptional control mechansisms. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Denevich S, Nakajima A, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Inflammatory Bowel Disease 印刷中
• [雑誌論文] Nuclear Receptors on Diseases ; Nuclear Receptors as Targets for Drug Development (Review) (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 印刷中
• [雑誌論文] Protective effect of endogenous PPARγ agonist acute gastric mucosal lesions associated with ischemia-reperfusion. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wada K, et al.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology 287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] くすりが効くターゲット「ピオグリタゾン:PPARγ(核移行型受容体)に作用して糖尿病を改善する薬」 (2004)
  • 著者名/発表者名: 和田孝一郎 他
  • 雑誌名: Molecular Medicine 41 ページ: 1287-1293
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] PPARγ-脂肪細胞の分化を制御する核内レセプター (2004)
  • 著者名/発表者名: 和田孝一郎 他
  • 雑誌名: 生体の科学 55 ページ: 522-523
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A novel therapy for acute hepatitis utilizing Dehydroepiandrosterone in the murine model of hepatitis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoneda M, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacology 68 ページ: 2283-2289
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nonyiphenol induces the death of neural stem cells due to activation of the caspase cascade and regulation of the cell cycle. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kudo C, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 88 ページ: 1416-1423
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] RNA interfering approach for clarifying the PPARγ pathway using lentiviral vector expressing short hairpin RNA. (2004)
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, et al.
  • 雑誌名: FEBS Letters 560 ページ: 178-182
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] RNA interfering approach for clarifying the PPARγ pathway using lentiviral vector expressing short hairpin RNA. (2004)
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, Miyoshi H, Ohashi K, Tachibana M, Furuki R, Mizuguchi H, Hayakawa T, Nakajima A, Tsutsumi Y, Kadowaki T, Nakagawa S, Kamisaki Y, Mayumi T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 560 ページ: 178-182
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nonylphenol induces the death of neural stem cells due to activation of the caspase cascade and regulation of the cell cycle. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kudo C, Wada K, Masuda T, Yonemura T, Shibuya A, Fujimoto Y, Nakajima A, Niwa H, Kamisaki Y.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 88 ページ: 1416-1423
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A novel therapy for acute hepatitis utilizing Dehydroepiandrosterone in the murine model of hepatitis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoneda M, Wada K, Katayama K, Nakajima N, Iwasaki T, Osawa E, Mukasa K, Yamada Y, Blumberg RS, Sekihara H, Nakajima A.
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacology 68 ページ: 2283-2289
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Protective effect of endogenous PPARγ agonist acute gastric mucosal lesions associated with ischemia-reperfusion. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wada K, Nakajima A, Takahashi H, Yoneda M, Fujisawa N, Ohsawa E, Kadowaki T, Kubota N, Terauchi Y, Matsuhashi N, Saubermann LJ, Nakajima N, Blumberg RS.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology 287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] くすりが効くターゲット「ピオグリタゾン:PPARγに作用して糖尿病を改善する薬」 (2004)
  • 著者名/発表者名: 和田孝一郎 他
  • 雑誌名: Molecular Medicine 41 ページ: 1287-1293
• [雑誌論文] 中枢神経系におけるPPARγの役割 (2003)
  • 著者名/発表者名: 和田孝一郎 他
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 122 ページ: 301-308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Diclofenac inhibits proliferation and differentiation of neural stem cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kudo C, Kori M, Matsuzaki K, Yamai K, Nakajima A, Shibuya A, Niwa H, Kamisaki Y, Wada K.
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacology 66 ページ: 289-295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A novel PPARγ-gene therapy to control inflammation associated with inflammatory bowel disease in a murine model. (2003)
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 124 ページ: 1315-1324
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A novel PPARγ-gene therapy to control inflammation associated with inflammatory bowel disease in a murine model. (2003)
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, Nakajima A, Mizuguchi H, Hayakawa T, Nakagawa S, Kadowaki T, Nagai R, Kamisaki Y, Blumberg RS, Mayumi T.
  • 雑誌名: Gastroenterology 124 ページ: 1315-1324
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Diclofenac inhibits proliferation and differentiation of neural stem cells (2003)
  • 著者名/発表者名: Kudo C, Kori M, Matsuzaki K, Yamai K, Nakajima A, Shibuya A, Niwa H, Kamisaki Y, Wada K.
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacology 66 ページ: 289-295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nuclear receptors on stem cells the role of nuclear receptors during neural stem cell proliferation and differentiation (Review).
  • 著者名/発表者名: Katayama K, Wada K, Nakajima A, Kamisaki Y, Mayumi T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Marked Attenuation of Production of Collagen Type I from Cardiac Fibroblasts by Dehydroepiandrosterone.
  • 著者名/発表者名: Iwasaki T, Mukasa K, Yoneda M, Ito S, Yamada Y, Mori Y, Fujisawa N, Wada K, Sekihara H, Nakajima A.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nuclear Receptors on Diseases ; Nuclear Receptors as Targets for Drug Development (Review).
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Wada K.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intestinal anti-inflammatory effects of thiazolidenedione PPARγligands on Th1 chemokine regulation include non-transcriptional control mechansisms.
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Denevich S, Ma C, Cooley SR, Nakajima A, Wada K, Schlezinger J, Sherr D, Saubermann LJ.
  • 雑誌名: Inflammatory Bowel Disease (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] PPARγ inhibition prevents adhesion to the extracellular matrix and induces anoikis in hepatocellular carcinoma cells.
  • 著者名/発表者名: Schaefer KL, Wada K, Takahashi H, Matsuhashi N, Ohnishi S, Wolfe MM, Turner JR, Nakajima A, Borkan SC, Saubermann LJ.
  • 雑誌名: Cancer Research (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katayama K, Wada K, et al.: "RNA interfering approach for clarifying the PPARγ pathway using lentiviral vector expressing short hairpin RNA"FEBS Letters. 印刷中. (2004)
• [文献書誌] 和田孝一郎 他: "中枢神経系におけるPPARγの役割"日本薬理学雑誌. 122. 301-308 (2003)
• [文献書誌] Kudo C, Wada K, et al.: "Nonylphenol induces the death of neural stem cells due to activation of the caspase cascade and regulation of the cell cycle"Journal of Neurochemistry. 印刷中. (2004)
• [文献書誌] Kudo C, et al.: "Diclofenac inhibits proliferation and differentiation of neural stem cells"Biochemical Pharmacology. 66(2). 289-295 (2003)