脳のクリアランス促進による恒常性維持機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18K14859
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分46030:神経機能学関連
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 毛内 拡 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 助教 (90708413)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 脳梗塞 / 脳脊髄液（髄液） / カリウムイオン / ノルアドレナリン / 阻害薬 / アストロサイト / アクアポリン4 / 脳脊髄液 / 光血栓法 / アドレナリン受容体 / 細胞外カリウムイオン / アクアポリン / 水チャネル (AQP4) / 脳脊髄液循環

研究成果の概要

脳梗塞では、脳血流だけでなく髄液の流れも滞ってしまいます。私達は、ノルアドレナリンという脳内物質を受け取れなくなる薬（阻害薬）を与えたマウスでは、脳梗塞後のダメージが軽減することを発見しました。詳細に調べた結果、阻害薬によって、アクアポリン４と呼ばれる、髄液の流れに関与している脳の水チャンネル分子が、減らずに維持されていることが分かりました。アクアポリン４が正常に機能した結果、髄液の流れが改善し、カリウムイオンの正常化が促進し、脳のダメージが軽減されたと解釈することができます。髄液の流れは、健康な脳を守り、正常な脳環境を維持するのに重要な役割を果たしていると考えられます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

髄液の流れは、健康な脳を守り、正常な脳環境を維持するのに重要な役割を果たしていると考えられます。私達の研究成果が今後、脳梗塞の治療法の開発に貢献していくことが期待されます。

研究成果

• [国際共同研究] ロチェスター大学(米国)
• [雑誌論文] 神経回路学会における「在野研究者」「企業研究者」の取り組み (2020)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: 27 号: 1 ページ: 1-3
  • DOI: 10.3902/jnns.27.1
  • NAID: 130007840299
  • ISSN: 1340-766X, 1883-0455
  • 年月日: 2020-03-05
• [雑誌論文] 理研CBS-オリンパス連携センター（BOCC）との共同研究開発の事例 (2020)
  • 著者名/発表者名: Monai Hiromu、Ue Yoshihiro、Miyawaki Atsushi
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: 27 号: 1 ページ: 20-27
  • DOI: 10.3902/jnns.27.20
  • NAID: 130007840305
  • ISSN: 1340-766X, 1883-0455
  • 年月日: 2020-03-05
• [雑誌論文] 編集後記 (2020)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: 27 号: 1 ページ: 32-32
  • DOI: 10.3902/jnns.27.32
  • NAID: 130007840293
  • ISSN: 1340-766X, 1883-0455
  • 年月日: 2020-03-05
• [雑誌論文] Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) Induces Adrenergic Receptor-Dependent Microglial Morphological Changes in Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Mishima Tsuneko、Nagai Terumi、Yahagi Kazuko、Akther Sonam、Oe Yuki、Monai Hiromu、Kohsaka Shinichi、Hirase Hajime
  • 雑誌名: eneuro 巻: 6 号: 5 ページ: 0214-0214
  • DOI: 10.1523/eneuro.0204-19.2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Adrenergic receptor antagonism induces neuroprotection and facilitates recovery from acute ischemic stroke (2019)
  • 著者名/発表者名: Monai Hiromu、Wang Xiaowen、Yahagi Kazuko、Lou Nanhong、Mestre Humberto、Xu Qiwu、Abe Yoichiro、Yasui Masato、Iwai Youichi、Nedergaard Maiken、Hirase Hajime
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 116 号: 22 ページ: 11010-11019
  • DOI: 10.1073/pnas.1817347116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A spherical aberration-free microscopy system for live brain imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Ue Yoshihiro、Monai Hiromu、Higuchi Kaori、Nishiwaki Daisuke、Tajima Tetsuya、Okazaki Kenya、Hama Hiroshi、Hirase Hajime、Miyawaki Atsushi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 500 号: 2 ページ: 236-241
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.04.049
  • NAID: 40021394427
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aquaporin-4-dependent glymphatic solute transport in the rodent brain (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Mestre*, LM. Hablitz*, ALB. Xavier*, W. Feng*, W. Zou*, T. Pu*, H. Monai*, G. Murlidharan*, RM. Castellanos Rivera*, MJ. Simon*, MM. Pike*, V. Pla*, T. Du*, BT. Kress*, X. Wang, BA. Plog, AS. Thrane, I. Lundgaard, Y. Abe, M. Yasui, JH. Thomas, M. Xiao, H. Hirase, A. Asokan, JJ. Iliff, M. Nedergaard
  • 雑誌名: eLife 巻: 7
  • DOI: 10.7554/elife.40070
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 覚醒マウスにおける経頭蓋マクロイメージング法の確立 (2020)
  • 著者名/発表者名: 武井理乃, 毛内拡
  • 学会等名: 第９回日本生物物理学会関東支部会
• [学会発表] 球面収差自動補正システムによる脳組織の in vivo 水組成推定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 郷間葵, 足立尚哉, 上喜裕, 樋口香織, 宮脇敦史, 毛内拡
  • 学会等名: 第９回日本生物物理学会関東支部会
• [学会発表] Brain water channel AQP4 involvement in normalization of extracellular potassium after acute ischemic stroke (2020)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: ドイツ・ボン大学
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] rain water channel aquaporin-4 involvement in tissue injury after photothrombotic stroke in mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Saya Katagiri, Hiromu Monai
  • 学会等名: 10th Ewha-JWU-Ochanomizu Joint Symposium 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Visualization of cortex-wide brain activity in living mouse (2019)
  • 著者名/発表者名: Rino Takei, Ayaka Kurihara, Hitomi Achiwa, Nanami Tsuji, Saya Katagiri, Hiromu Monai
  • 学会等名: 10th Ewha-JWU-Ochanomizu Joint Symposium 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Astrocytes, keeping the brain healthy, not just supporting cells for neurons (2019)
  • 著者名/発表者名: Aoi Gohma, Risa Tsurukame, Ayumi Takamizawa, Shoko Nakasono, Saya Katagiri, Hiromu Monai
  • 学会等名: 10th Ewha-JWU-Ochanomizu Joint Symposium 2019
  • 国際学会
• [学会発表] AQP4 involvement in normalization of extracellular potassium after acute ischemic stroke (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: Young Glia/ SPP1757
  • 国際学会
• [学会発表] AQP4 involvement in normalization of extracellular potassium after acute ischemic stroke (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: 第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会 FAOPS2019
  • 国際学会
• [学会発表] 健康な脳のはたらきを守り、支えるアストロサイト (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: JSTグローバルサイエンスキャンパス事業「医学・医療の学際的修学、半学半教」
  • 招待講演
• [学会発表] 生体深部の球面収差を補正し、鮮明に観察するための顕微鏡システム (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第７回 生物計測応用研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のはたらきを守り、支えるアストロサイト (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 寧夏回族自治区青年科学技術者交流団との学術交流会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Glial involvement in transcranial direct current stimulation (tDCS)-induced plasticity (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第2回「エクスプロラシオン・フランス」プログラム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のカギを握る脳の中のメタコミュニケーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第二回 形態解析ワークショップ ―多様な顕微鏡を用いて
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のカギを握る脳の中のメタコミュニケーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会・第62回神経化学会大会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のカギを握る脳の中のメタコミュニケーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第6回サイコグリア研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のカギを握る脳の中のメタコミュニケーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 北海道大学 電子科学研究所 ニコンイメージングセンター
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳のはたらきを守り、支えるアストロサイト (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部
  • 招待講演
• [学会発表] Adrenergic receptor antagonism induces neuroprotection and facilitates recovery from acute ischemic stroke (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: 第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会 FAOPS2019
  • 国際学会
• [学会発表] 健康な脳の鍵を握る脳の中のメタコミュニケーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 健康な脳を支え、守る、グリア細胞の働き (2018)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 第3回 お茶の水女子大学ヒューマンライフイノベーション研究所 公開シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Adrenergic receptor antagonism induces neuroprotection and facilitates recovery from acute ischemic stroke (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Macroscopic neuroglial imaging of pathological states using a G-CaMP Tg mouse (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Monai and H. Hirase
  • 学会等名: 研究拠点形成事業 Young Glia/ SPP1757
  • 国際学会
• [学会発表] 脳の中のメタコミュニケーション～ニューロン以外の要素が知性をつくる！？～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 毛内拡
  • 学会等名: 東京薬科大学 生命科学部 創立25周年記念シンポジウム
• [学会発表] 脳虚血超急性期の細胞外カリウムイオン濃度正常化における水チャネル AQP4 の関与 (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi1, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: 第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
• [学会発表] 深部微細構造を鮮明かつ定量的にイメージングする自動球面収差補正システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 上 喜裕, 毛内 拡, 樋口 香織, 西脇 大介, 田島 鉄也, 岡咲 賢哉, 濱 裕, 平瀬 肇, 宮脇 敦史
  • 学会等名: 第27会 日本バイオイメージング学会年次大会
• [学会発表] Adrenergic receptor antagonism induces neuroprotection and facilitates recovery from acute ischemic stroke (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Monai, X. Wang, K. Yahagi, N. Lou, H. Mestre, Q. Xu, Y. Abe, M. Yasui, Y. Iwai, M. Nedergaard, H. Hirase
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
• [図書] 脳の半分を占める グリア細胞 (2019)
  • 著者名/発表者名: 平瀬肇, 王筱文, 毛内拡, 安井正人
  • 総ページ数: 230
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758103824
• [備考] 毛内研究室
  • URL: http://www-p.sci.ocha.ac.jp/bio-monai-lab/achievement.html
• [備考] 毛内研究室（生体組織学）
  • URL: http://www-p.sci.ocha.ac.jp/bio-monai-lab/achievement.html
• [備考] hi-rom.brain
  • URL: https://sites.google.com/site/hirombrain/achievement?authuser=0