脳虚血耐性をグリア細胞で理解・制御する

• 研究課題/領域番号: 15K15524
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 小泉 修一 山梨大学, 総合研究部, 教授 (10280752)
• 連携研究者: 平山 友里 山梨大学, 総合研究部, 助教 (30732804) ; 木内 博之 山梨大学, 総合研究部, 教授 (30241623)
• 研究協力者: 篠崎 陽一 ; 繁冨 英治
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: アストロサイト / 脳卒中 / 虚血耐性 / P2X7受容体 / HIF1a / グリア細胞

研究成果の概要

非侵襲的な軽い脳卒中（PC)を経験すると、その後の侵襲的な脳卒中に対する強い抵抗性が獲得され、これは虚血耐性と呼ばれる。虚血耐性の獲得にアストロサイトが必須であること及びその分子メカニズムを解明した。アストロサイトのP2X7が発現が必要条件であったが、今回、P2X7下流シグナルとしてHIF1aを見出した。通常、HIF1aは、低酸素/PHD2依存的に、神経細胞等で増加する。しかし、アストロサイトには、PHD2発現、低酸素によるHIF1a増加、がともに認められなかった。アストロサイトはPC後に、低酸素非依存的、P2X7依存的にHIF1aを増加させ、虚血耐性を誘導することが明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] University of Saarland(ドイツ)
• [雑誌論文] Hypoxia-independent mechanisms of HIF-1α expression in astrocytes after ischemic preconditioning. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Koizumi, S.
  • 雑誌名: Glia. 巻: 65 号: 3 ページ: 523-530
  • DOI: 10.1002/glia.23109
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clock Genes Regulate the Circadian Expression of Piezo1, TRPV4, Connexin26, and VNUT in an Ex Vivo Mouse Bladder Mucosa. (2017)
  • 著者名/発表者名: 5.Ihara T, Mitsui T, Nakamura Y, Kira S, Nakagomi H, Sawada N, Hirayama Y, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Yoshiyama M, Andersson KE, Nakao A, Takeda M, Koizumi S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 号: 1 ページ: e0168234-e0168234
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0168234
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cortical astrocytes rewire somatosensory cortical circuits for peripheral neuropathic pain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim SK, Hayashi H, Ishikawa T, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Inada H, Roh SE, Kim SJ, Lee G, Bae H, Moorhouse AJ, Mikoshiba K, Fukazawa Y, Koizumi S, Nabekura J.
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 126(5) 号: 5 ページ: 1983-1997
  • DOI: 10.1172/jci82859
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microglia contact induces synapse formation in developing somatosensory cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto A， Wake H， Ishikawa AW， Eto K， Shibata K， Murakoshi H， Koizumi S， Moorhouse AJ， Yoshimura Y， Nabekura J
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/ncomms12540
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Astrocyte-Mediated Ischemic Tolerance (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuri Hirayama, Yuri Ikeda-Matsuo, Shoji Notomi, Hiroshi Enaida, Hiroyuki Kinouchi, Schuichi Koizumi
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 35(9) 号: 9 ページ: 3794-3805
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4218-14.2015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 低酸素に依存しないアストロサイトHIF-1α発現上昇メカニズムと虚血耐性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平山友里、Le Pham Ngoc Ha、小泉修一
  • 学会等名: 第90回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール(長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 脳虚血耐性現象におけるグリア細胞の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平山友里
  • 学会等名: 北陸大学グリアセミナー
  • 発表場所: 北陸大学（石川県・金沢市）
  • 年月日: 2017-02-15
• [学会発表] アストロサイトP2X7受容体を介する持続的な脳虚血耐性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平山友里、小泉修一
  • 学会等名: 第20回Japan Purine Club Meeting
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] 持続的なアストロサイト性脳虚血耐性の分子メカニズム解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平山友里、小泉修一
  • 学会等名: 第135回日本薬理学会関東部会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県・浜松市）
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] Ischemic tolerance mediated by microglia-astrocytes communications. 14th meeting of Asian-Pacific Society for Neurochemistry (2016)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S.
  • 学会等名: 14th meeting of Asian-Pacific Society for Neurochemistry
  • 発表場所: クアラルンプール（マレーシア）
  • 年月日: 2016-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanisms of the long-lasting astrocyte-mediated ischemic tolerance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Ikeda-Matsuo, Y., Koizumi, S.
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] Mechanisms underlying astrocyte-mediated ischemic tolerance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Koizumi, S.
  • 学会等名: 第20回グリア研究会
  • 発表場所: 名古屋市立大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Role of P2X7 receptor/HIF-1 α signal pathway in astrocyte-mediated ischemic tolerance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Ikeda-Matsuo, Y., Koizumi, S.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting 2015
  • 発表場所: McCormic Place(Chicago, U.S.A)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Activation of P2X7 receptor/HIF-1α signal pathway in astrocytes induces ischemic tolerances. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Ikeda-Matsuo, Y., Koizumi, S.
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（埼玉県さいたま市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] New insights into glia-mediated ischemic tolerance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Y., Ikeda-Matsuo, Y., Koizumi, S.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Phagocytes astrocytes after brain ischemia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morizawa, Y., Hirayama, Y., Shibata, S., Koizumi, S.
  • 学会等名: European Meeting on Glial Cells in Health and Disease
  • 発表場所: Euskalduna Conference Centre(Bilbao, Spain)
  • 年月日: 2015-07-15
  • 国際学会
• [学会発表] Glial cells-triggered ischemic tolerance (2015)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S., Hirayama, Y.
  • 学会等名: The 2015 Cold Spring Harbor Conferences Asia
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center(Suzhou, China)
  • 年月日: 2015-06-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Glial-mediated ischemic tolerance (2015)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S.
  • 学会等名: 第56回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-05-20
  • 招待講演
• [備考] 薬理学講座HP
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical_basic/pharmaco/