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化学物質による発達期ミクログリアの遺伝子発現修飾と異常神経回路網の形成

研究課題

研究課題/領域番号 17H04714
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関広島大学

研究代表者

石原 康宏  広島大学, 統合生命科学研究科(総), 准教授 (80435073)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードミクログリア / 化学物質 / 発達神経毒性 / 神経回路機能 / ケモカイン / 行動異常 / エピジェネティクス / 神経回路網形成 / バルプロ酸 / 脳内炎症
研究成果の概要

本研究では、胎児期バルプロ酸曝露の発達期ミクログリアおよび神経回路機能への影響を調べた。生後10日目にミクログリア活性をIba1/CD68染色により測定したところ、バルプロ酸を胎児期に曝露したマウスの海馬CA1領域で顕著な細胞体の肥大とCD68発現亢進が認められ、ミクログリアが活性化していることが明らかとなった。この時、海馬CA1領域の興奮-抑制バランスが興奮側にシフトしていた。ミノサイクリンを母体に飲水中投与したところ、ミクログリアの活性化が抑制され、興奮-抑制バランスが回復した。従って、胎児期のバルプロ酸曝露は発達期のミクログリアを活性化し、神経回路機能異常を引き起こすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、発達期のVPA曝露がミクログリア活性化を介して神経回路機能の障害や成長後の行動異常を引き起こすことを示唆した。発達期において、ミクログリアが化学物質の標的となっていることを示した点で意義があり、バルプロ酸だけでなく他の発達神経毒性を引き起こすとされる化学物質へと発展させることができる知見であると考えている。また、発達神経毒性の分子メカニズムについては不明な点が多いが、ミクログリアの関与が示されたため、ミクログリアを拠点としたメカニズムの解明や、ミクログリアに効く創薬への発展も期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Leibniz Research Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Interleukin 33 expression induced by aryl hydrocarbon receptor in macrophages.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Y, Haarmann-Stemmannd T, Kado NY, Vogel CFA
    • 雑誌名

      Toxicol Sci.

      巻: In Press 号: 2 ページ: 404-414

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfz114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Retinoid X receptor-mediated neuroprotection via CYP19 upregulation and subsequent increases in estradiol synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Yasuhiro、Sakurai Hikaru、Oguro Ami、Tsuji Mayumi、Vogel Christoph F.A.、Yamazaki Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 193 ページ: 105421-105421

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2019.105421

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuroprotective activation of astrocytes by methylmercury exposure in the inferior colliculus2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Yasuhiro、Itoh Kouichi、Oguro Ami、Chiba Yoichi、Ueno Masaki、Tsuji Mayumi、Vogel Christoph F. A.、Yamazaki Takeshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 13899-13899

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50377-9

    • NAID

      120006799369

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of NF-kB RelB in Aryl Hydrocarbon Receptor-Mediated Ligand Specific Effects2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Yasuhiro、Kado Sarah Y.、Hoeper Christiane、Harel Shelly、Vogel Christoph F. A.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 11 ページ: 2652-2652

    • DOI

      10.3390/ijms20112652

    • NAID

      120006799371

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Developmental microglial activation and postgrowth abnormal behavior induced by prenatal exposure of chemicals2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Y
    • 学会等名
      The 35th Annual Meeting of KSOT/KEMS
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 発達期の化学物質曝露によるミクログリア活性化と成長後の行動異常2019

    • 著者名/発表者名
      石原 康宏
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of valproate prenatal exposure on developmental microglial activity and neural circuit formation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. ISHIHARA, T. HONDA, R. TANIGUCHI, N. ISHIHARA, T. YAMAZAKI
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of microglia and loss of synapse in the developing hippocampus of mice prenatally treated by valproate.2017

    • 著者名/発表者名
      Honda T, Ishihara Y, Ishida A, Yamazaki T.
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスにおける脳発達期のミクログリアの過剰な貪食.2017

    • 著者名/発表者名
      本田 達也、石原 康宏、石田 敦彦、山崎 岳.
    • 学会等名
      第58回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスにおけるミクログリアの過剰な活性化とシナプスの減少.2017

    • 著者名/発表者名
      本田 達也、石原 康宏、石田 敦彦、山崎 岳.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院統合生命科学研究科生命医科学プログラム生体機能化学研究室

    • URL

      http://www.biomed.hiroshima-u.ac.jp/~ishihara/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 分子脳科学研究室HP

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] http://home.hiroshima-u.ac.jp/ishiyasu/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 広島大学総合科学部分子脳科学研究室

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/ishiyasu/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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