脳内局所の人工的加温・冷却システムを応用した病態制御の試み

• 研究課題/領域番号: 15H03000
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 柴崎 貢志 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20399554)
• 研究分担者: 鈴木 倫保 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80196873)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: TRPV4 / TRPV2 / 脳内温度 / てんかん / 浮腫 / グリア / アストロサイト / 網膜剥離 / 温度 / 神経 / 海馬 / パーキンソン病 / 温度操作 / 冷却 / デバイス / ＴＲＰＶ４

研究成果の概要

34度で活性化する“温度センサーTRPV4”が脳の神経細胞に非常に強く発現していることを見いだした。そして約37度という脳内温度によりTRPV4が恒常的に活性化していることが神経細胞を円滑に動作させるキーであることを突き止めた。では、病気が生じた場合に脳内温度はどのように変化するのであろうか？そこで本研究では、てんかん病態における脳内温度の変化とTRPV4活性化の違い、神経異常興奮との関係を調べた。そして、TRPV4の異常活性化がてんかん病態を増悪化していることを突き止めた。

研究成果

• [国際共同研究] ユタ大学 医学部(アメリカ)
• [国際共同研究] ブカレスト大学(ルーマニア)
• [雑誌論文] Involvement of TRPV3 and TRPM8 ion channel proteins in induction of mammalian cold-inducible proteins. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujita Takanori、Liu Yu、Higashitsuji Hiroaki、Itoh Katsuhiko、Shibasaki Koji、Fujita Jun、Nishiyama Hiroyuki
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res. Commun. 巻: 495 ページ: 935-940
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.11.136
  • NAID: 120006454814
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] TRPV4 is functionally expressed in oligodendrocyte precursor cells and increases their proliferation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohashi Kana、Deyashiki Ayane、Miyake Takahito、Nagayasu Kazuki、Shibasaki Koji、Shirakawa Hisashi、Kaneko Shuji
  • 雑誌名: Pflügers Archiv 巻: 470 ページ: 705-716
  • DOI: 10.1007/s00424-018-2130-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient receptor potential vanilloid 2 activation by focal mechanical stimulation requires interaction with the actin cytoskeleton and enhances growth cone motility. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugio S, Nagasawa M, Kojima I, Ishizaki Y, Shibasaki K
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 31 ページ: 1368-1381
  • DOI: 10.1096/fj.201600686rr
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CXCL1 and CXCL2 chemokines modulate the activity of TRPV1+/IB4+ cultured rat dorsal ganglia neurons upon short-term and acute application. (2017)
  • 著者名/発表者名: Deftsu AF, FILLIPI K, Shibasaki K, Cheorghe M, Chiritoiu M, *Ristoiu V.
  • 雑誌名: Journal of Physiology and Pharmacology 巻: 68（3） ページ: 3038-3038
  • DOI: 10.1016/j.pain.2011.02.024
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] TRPV4-dependent induction of a novel mammalian cold-inducibel protein SRSF5 as well as CIRP and RBM3. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita Takanori、Higashitsuji Hiroaki、Higashitsuji Hisako、Liu Yu、Itoh Katsuhiko、Sakurai Toshiharu、Kojima Takahiro、Kandori Shuya、Nishiyama Hiroyuki、Fukumoto Motoi、Fukumoto Manabu、Shibasaki Koji、Fujita Jun
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 2295-2295
  • DOI: 10.1038/s41598-017-02473-x
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Mouse retinal ganglion cell signaling is dynamically modulated through parallel anterograde activation of cannabinoid and vanilloid pathways. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jo Andrew O.、Noel Jennifer M.、Lakk Monika、Yarishkin Oleg、Ryskamp Daniel A.、Shibasaki Koji、McCall Maureen A.、Krizaj David
  • 雑誌名: J Phyisol 巻: 595 ページ: 6499-6516
  • DOI: 10.1113/jp274562
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Shibasaki K, Hosoi N, Kaneko R, Tominaga M, Yamada K. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Hosoi N, Kaneko R, Ishizaki Y, Yamada K
  • 雑誌名: J Neurochem. 巻: 140 ページ: 395-403
  • DOI: 10.1111/jnc.13741
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Physiological significance of TRPV2 as a mechanosensor, thermosensor and lipidsensor. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci. 巻: 未定 ページ: 359-365
  • DOI: 10.1007/s12576-016-0434-7
  • NAID: 40020922484
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TRPV4 ion channel as important cell sensors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K
  • 雑誌名: J. Anesthesia. 巻: 30 ページ: 1014-1019
  • DOI: 10.1007/s00540-016-2225-y
  • NAID: 40021034783
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hippocampal neuronal maturation triggers post-synaptic clustering of brain temperature-sensor TRPV4. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Tominaga M, Ishizaki Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 458 ページ: 168-173
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.01.087
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Shp2 in Forebrain Neurons Regulates Synaptic Plasticity, Locomotion, and Memory Formation in Mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusakari S, Saitow F, Ago Y, Shibasaki K, Sato-Hashimoto, M., Matsuzaki, Y., Kotani T, Murata Y, Hirai H, Matsuda T, Suzuki H, Matozaki T, Ohnishi H
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 35 ページ: 15571572-15571572
  • DOI: 10.1128/mcb.01339-14
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] FGF-2 signal promotes proliferation of cerebellar progenitor cells and their oligodendrocytic differentiation at early postnatal stage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naruse M, Shibasaki K, Ishizaki Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res. Commun. 巻: 463（4） ページ: 1091-1096
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.063
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ransplanted microvascular endothelial cells promote oligodendrocyte precursor cell survival in ischemic demyelinating lesions. (2015)
  • 著者名/発表者名: K Iijima, M Kurachi, K Shibasaki, M Naruse, S Puentes, H Imai, Y Yoshimoto, M Mikuni, Y Ishizaki.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 135 ページ: 539-50
  • DOI: 10.1111/jnc.13262
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TRPV4 activation at the physiological temperature is a critical determinant of neuronal excitability and behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Sugio S, Takao K, Yamanaka A, Miyakawa T, Tominaga M, Ishizaki Y
  • 雑誌名: Pflügers Archiv 巻: 467 (12) ページ: 2495-2507
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [学会発表] ミュラーグリアTRPV4は細胞浮腫に伴い異常活性化し、網膜剥離病態を悪化させる (2018)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、杉尾翔太、David Krizaj、石崎泰樹、松本英孝
  • 学会等名: 第95回日本生理学会
• [学会発表] 脳内温度による神経活動の向上；温度センサーTRPV4の重要性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 第94回日本生理学会
  • 発表場所: アクトシティ浜松、静岡県、浜松市
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] 脳内温度による脳機能維持の分子基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: Neurovasucular Unit学会
  • 発表場所: 慶應義塾大学、東京、信濃町
  • 年月日: 2017-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] ミュラーグリアTRPV4活性化は網膜剥離の病態悪化を引き起こす (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、杉尾翔太、David Krizaj、石崎泰樹、松本英孝
  • 学会等名: 第40回日本神経科学会
• [学会発表] メカノセンサーTRPV2の活性化機構と軸索伸長を促す分子基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉尾翔太、岩田裕子、小野勝彦、石崎泰樹、柴崎貢志
  • 学会等名: 第40回日本神経科学会
• [学会発表] Mechanosensor function of TRPV2 is sensitized by high temperature region in growth cones, and promotes axonal outgrowth during development. (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、杉尾翔太、岩田裕子、小野勝彦、石崎泰樹
  • 学会等名: 第60回日本神経化学会
• [学会発表] TRPV4 accumulates in astrocytic mitochondria, and regulates its metabolic states. (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉尾翔太、石崎泰樹、柴崎貢志
  • 学会等名: 第60回日本神経化学会
• [学会発表] 網膜剥離後の視細胞死にはミュラーグリアのTRPV4活性化が関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、杉尾翔太、石崎泰樹、松本英孝
  • 学会等名: 第59回日本神経化学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県、福岡市
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] メカノセンサーTRPV2による神経回路形成の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉尾翔太、石崎泰樹、柴崎貢志
  • 学会等名: 第59回日本神経化学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県、福岡市
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] TRPV2 activation requires interaction with the actin cytoskeleton and enhances growth cone motility. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Sugio S, Nagasawa M, Kojima I, Ishizaki Y.
  • 学会等名: Forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-07-02
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 脳内温度依存的な神経活動調節の分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、杉尾翔太、石崎泰樹
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] 膜伸展刺激感知センサー・TRPV2チャネルによる神経回路形成の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉尾翔太、石崎泰樹、柴崎貢志
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Involvement of TRPV1 activation in pain and itch sensation (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本神経化学会（シンポジウム発表）
  • 発表場所: 大宮
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] A novel subtype of astrocytes expressing TRPV4 regulates neuronal excitability via release of gliotransmitters. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K
  • 学会等名: International Society of Neurochemistry Meeting
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2015-08-26
  • 国際共著/国際学会である
• [図書] TRPV4, encyclopedia of signaling molecule (2017)
  • 著者名/発表者名: Redmon SN, Shibasaki K, Krozaj D
  • 出版者: Springer
• [備考] 柴崎貢志の研究内容
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [備考] 研究内容
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [備考] 柴崎貢志 研究内容
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html