摂食障害における弓状核アストロサイトの機能的解析

• 研究課題/領域番号: 17K00918
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食生活学
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 武藤 弘樹 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60443040)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 摂食障害 / 発育不良 / 神経細胞 / アストロサイト / CaMK2 / 発達異常 / 弓状核 / グリア細胞 / AgRP神経細胞 / POMC神経細胞 / feeding behavior / astrocyte / Ca imaging

研究成果の概要

発達不良などを伴う神経疾患患者の遺伝子解析よりCNPY3やCaMK2βが同定され、その疾患モデルマウスを作製し機能解析を行った。
CNPY3欠損は、明らかな発育不良と統合失調症や自閉症などの神経疾患を併発する疾患モデルマウスであった。CNPY3は、脳における発現または機能が全く明らかにされていないため、摂食行動に関わる新規分子として現在さらなる研究を行っている。
CaMK2β変異も発育不良を示し、また神経細胞特異的に発現するため、CaMK2βの患者変異が摂食行動を制御するAgRPやPOMC神経の活動をどのように変化させているのか、電気生理学的な研究を行っている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

摂食障害はメタボリックシンドロームを引き起こすだけでなく、様々な精神疾患を誘発する大きな健康問題である。これまでの研究により、神経細胞やグリア細胞、さらにホルモンなど摂食行動に関わるメカニズムは少しずつ解明されているが、摂食障害・発育不良などを引き起こす詳細な研究、または障害により神経疾患が誘発されるメカニズムは明らかにされていない。
本研究課題において、摂食行動に関与する新規の分子を詳しく機能解析することにより、摂食障害を治療する新たな薬剤開発や治療法につながることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] ATP6V0A1 encoding the a1-subunit of the V0 domain of vacuolar H(+)-ATPases is essential for brain development in humans and mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Aoto K, Kato M, Akita T, Nakashima M, Mutoh H, Akasaka N, Tohyama J, Nomura Y, Hoshino K, Ago Y, Tanaka R, Epstein O, Ben-Haim R, Heyman E, Miyazaki T, Belal H, Takabayashi S, Ohba C, Takata A, Mizuguchi T, Miyatake S, Miyake N, Fukuda A, Matsumoto N and Saitsu H
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 12 号: 1 ページ: 2107-2107
  • DOI: 10.1038/s41467-021-22389-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] De novo variants in CAMK2A and CAMK2B cause neurodevelopmental disorders (2018)
  • 著者名/発表者名: Akita Tenpei、Aoto Kazushi、Kato Mitsuhiro、Shiina Masaaki、Mutoh Hiroki、Nakashima Mitsuko、Kuki Ichiro、Okazaki Shin、Magara Shinichi、Shiihara Takashi、Yokochi Kenji、Aiba Kaori、Tohyama Jun、Ohba Chihiro、Miyatake Satoko、Miyake Noriko、Ogata Kazuhiro、Fukuda Atsuo、Matsumoto Naomichi、Saitsu Hirotomo
  • 雑誌名: Annals of Clinical and Translational Neurology 巻: 5 号: 3 ページ: 280-296
  • DOI: 10.1002/acn3.528
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biallelic Variants in CNPY3 , Encoding an Endoplasmic Reticulum Chaperone, Cause Early-Onset Epileptic Encephalopathy (2018)
  • 著者名/発表者名: Mutoh Hiroki、Kato Mitsuhiro、Akita Tenpei、Shibata Takuma、Wakamoto Hiroyuki、Ikeda Hiroko、Kitaura Hiroki、Aoto Kazushi、Nakashima Mitsuko、Wang Tianying、Ohba Chihiro、Miyatake Satoko、Miyake Noriko、Kakita Akiyoshi、Miyake Kensuke、Fukuda Atsuo、Matsumoto Naomichi、Saitsu Hirotomo
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 巻: 102 号: 2 ページ: 321-329
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2018.01.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 免疫応答を制御する小胞体シャペロンCNPY3タンパク質異常はWest症候群を引き起こす (2018)
  • 著者名/発表者名: Mutoh Hiroki
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 国際学会
• [学会発表] 神経発達障害を引き起こすCaMKIIα/β新生突然変異体はA型電位依存性K電流を増大させる (2018)
  • 著者名/発表者名: 秋田天平
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
  • 国際学会
• [学会発表] 神経発達障害を引き起こすCaMKIIα/β新生突然変異体はA型電位依存性K電流を増大させる (2018)
  • 著者名/発表者名: 秋田天平
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] WNK3 kinase regulates inwardly rectifying potassium current in layer V pyramidal neurons of the mouse prefrontal cortex (2018)
  • 著者名/発表者名: Sinha Saran Adya
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] The role of GABAergic interneuron - astrocyte interaction in epileptic seizures (2018)
  • 著者名/発表者名: 武藤弘樹
  • 学会等名: 第１回山梨大学先端脳科学特別教育プログラム国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of inwardly rectifying potassium current by WNK3 kinase in layer V pyramidal neurons of the mouse prefrontal cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Sinha Saran Adya
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
  • 国際学会
• [学会発表] The Role of GABAergic Interneuron-Astrocyte Interaction in Epileptic Seizures (2017)
  • 著者名/発表者名: 武藤弘樹
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
  • 国際学会
• [学会発表] てんかん原性獲得過程における抑制性神経とグリア細胞の相互作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 武藤弘樹
  • 学会等名: 第64回中部日本生理学会
• [図書] Optical Probes in Biology (2018)
  • 著者名/発表者名: Mutoh H, Akemann W, Knopfel T.
  • 総ページ数: 511
  • 出版者: CRC Press
  • ISBN: 9781138199934