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細胞内発熱と機械刺激による相乗的なイオンチャネル活性化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19418
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関長崎県立大学 (2020)
群馬大学 (2018-2019)

研究代表者

柴崎 貢志  長崎県立大学, 看護栄養学部, 教授 (20399554)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードTRPV2 / メカノセンサー / 温度 / 網膜剥離 / 機械刺激 / TRPV4 / 神経 / リハビリ / 発生 / TRPチャネル / 軸索伸長 / 発熱
研究成果の概要

再生中の軸索内部ホットスポット(39℃)が軸索再生に有用な生体シグナルとなっていることを明らかにした。メカノセンサー・TRPV2を膜伸展刺激+ホットスポット温度という形で活性化することで軸索伸長能を向上していることを証明し、発生期の神経回路形成の分子メカニズムについて新規の機構を見出した。
本知見を応用して、病態原因解明の研究にも取り組んだ。TRPV2の類縁分子であり、TRPV2同様にメカノセンサー、温度センサーとして機能するTRPV4に着目し、網膜剥離の病態悪化機構を解析し、そのメカニズムを解明した。この知見を応用し、新たな網膜剥離治療法を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本知見を応用して、病態原因解明の研究にも取り組んだ。TRPV2の類縁分子であり、TRPV2同様にメカノセンサー、温度センサーとして機能するTRPV4に着目し、網膜剥離の病態悪化機構を解析した。網膜剥離は強度の近視や糖尿病、ボクサーのように眼に強い刺激を受けることにより発症する。年間1万人に1人が発症すると考えられており、誰もが患者になる可能性がある失明を伴う重篤な疾患である。しかしながら、どのような分子メカニズムで病態悪化が進行するのかよく分かっていなかった。今回、研究実施者の研究からそのメカニズムの全貌が明らかとなり、新たな治療法を見出した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ユタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ルーベン大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ルーベン大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Transient Receptor Potential Melastatin 3 Is Functionally Expressed in Oligodendrocyte Precursor Cells and Is Upregulated in Ischemic Demyelinated Lesions2021

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Kana、Shibasaki Koji、Nakazawa Hayaki、Kunimasa Ryotaro、Nagayasu Kazuki、Shirakawa Hisashi、Kaneko Shuji
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 2 ページ: 181-187

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00510

    • NAID

      130007979613

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Choroidal congestion mouse model: Could it serve as a pachychoroid model?2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto H, Mukai R, Hoshino J, Ishizaki Y, Shibasaki K, Akiyama H.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 16(1) 号: 1 ページ: 590-595

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246115

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transient receptor potential vanilloid 4 agonist GSK1016790A improves neurological outcomes after intracerebral hemorrhage in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Asao Yasunori、Tobori Shota、Kakae Masashi、Nagayasu Kazuki、Shibasaki Koji、Shirakawa Hisashi、Kaneko Shuji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 3 ページ: 590-595

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.103

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRPV4 activation by thermal and mechanical stimuli in disease progression.2020

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K
    • 雑誌名

      Lab. Invest.

      巻: 100 号: 2 ページ: 218-223

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0362-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRPC5 regulates axonal outgrowth in developing retinal ganglion cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Oda M, Yamamoto H, Matsumoto H, Ishizaki Y, *Shibasaki K
    • 雑誌名

      Lab. Invest.

      巻: 100 号: 2 ページ: 297-310

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0347-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deletion of Class II ADP-Ribosylation Factors in Mice Causes Tremor by the Nav1.6 Loss in Cerebellar Purkinje Cell Axon Initial Segments.2019

    • 著者名/発表者名
      Hosoi N, Shibasaki K, Hosono M, Konno A, Shinoda Y, Kiyonari H, Inoue K, Muramatsu SI, Ishizaki Y, Hirai H, Furuichi T, Sadakata T
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 39(32) 号: 32 ページ: 6339-6353

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2002-18.2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature elevation in epileptogenic foci exacerbates epileptic discharge through TRPV4 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki Koji、Yamada Katsuya、Miwa Hideki、Yanagawa Yuchio、Suzuki Michiyasu、Tominaga Makoto、Ishizaki Yasuki
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 100 号: 2 ページ: 274-284

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0335-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The dynamics of revascularization after white matter infarction monitored in Flt1-tdsRed and Flk1-GFP mice2019

    • 著者名/発表者名
      Shimauchi-Ohtaki Hiroya、Kurachi Masashi、Naruse Masae、Shibasaki Koji、Sugio Shouta、Matsumoto Ken、Ema Masatsugu、Yoshimoto Yuhei、Ishizaki Yasuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 692 ページ: 70-76

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.10.057

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Retinal detachment-induced Müller glial cell swelling activates TRPV4 ion channels and triggers photoreceptor death at body temperature.2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto H, Sugio S, Krizaj D, Akiyama H, Ishizaki Y, Gailly P, Shibasaki K
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 38 号: 41 ページ: 8745-8758

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0897-18.2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microglial activation induces generation of oligodendrocyte progenitor cells from the sub ventricular zone after focal demyelination in the corpus callosum.2018

    • 著者名/発表者名
      Naruse M, Shibasaki K, Shimauchi-Ohotaki H, Ishizaki Y
    • 雑誌名

      Dev Neurosci

      巻: 40 号: 1 ページ: 54-63

    • DOI

      10.1159/000486332

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRPV4 is functionally expressed in oligodendrocyte precursor cells and increases their proliferation2018

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Kana、Deyashiki Ayane、Miyake Takahito、Nagayasu Kazuki、Shibasaki Koji、Shirakawa Hisashi、Kaneko Shuji
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv - European Journal of Physiology

      巻: 470 号: 5 ページ: 705-716

    • DOI

      10.1007/s00424-018-2130-3

    • NAID

      120007006244

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of TRPV3 and TRPM8 ion channel proteins in induction of mammalian cold-inducible proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takanori、Liu Yu、Higashitsuji Hiroaki、Itoh Katsuhiko、Shibasaki Koji、Fujita Jun、Nishiyama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 495 号: 1 ページ: 935-940

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.11.136

    • NAID

      120006460063

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] High temperature region heats up TRPV2-mechanosensor function and axonal outgrowth2021

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志
    • 学会等名
      日本生理学会・日本解剖学会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hippocampal TRPV4 regulates neuronal excitability by brain temperature2020

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K
    • 学会等名
      Forum of European Neuroscience
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glial cells inhibit neuronal excitation through TRPV4 activation by body temperature.2020

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Retinal detachment-induced Muller glial cell swelling activates TRPV4 ion channels and triggers photoreceptor death at body temperature.2019

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K, Matsumoto H, Sugio S, Krizaj D, Akiyama H, Ishizaki Y, Gailly P
    • 学会等名
      GLIA2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glial swelling evokes neuronal cell death through a temperature and mechano-sensor ion channel, TRPV4.2019

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志、杉尾翔太、Krizaj D、石崎泰樹、Gailly P.、松本英孝
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] High temperature regions in growth cone enhance TRPV2-mechanosensor activity and axonal outgrowth2019

    • 著者名/発表者名
      織田麻衣、杉尾翔太、岡部弘基、岩田裕子、小野勝彦、石崎泰樹、柴崎貢志
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳内温度と神経活動の機能相関; TRPV4による調節2019

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志
    • 学会等名
      Thermal Biology Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPV4 ion channels and triggers photoreceptor death at body temperature.2019

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K, Matsumoto H, Sugio S, Krizaj D, Akiyama H, Ishizaki Y, Gailly P
    • 学会等名
      FAOPS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPV4 activation triggers ATP release from Müller glial cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Sugio S, Oda M, Ishizaki Y, , Shibasaki K
    • 学会等名
      FAOPS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Retinal detachment-induced Müller glial cell swelling activates TRPV4 ion channels and triggers photoreceptor death at body temperature.2018

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K, Matsumoto H, Sugio S, Krizaj D, Akiyama H, Ishizaki Y, Gailly P
    • 学会等名
      ARVO annual meeting (Hawaii)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メカノセンサーTRPV2が軸索伸長を促す分子基盤2018

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志、杉尾翔太、岡部弘基、岩田裕子、小野勝彦、石崎泰樹
    • 学会等名
      第41回日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] グリア細胞においてはTRPV4活性化によりATP放出が惹起する2018

    • 著者名/発表者名
      杉尾翔太、織田麻衣、石崎泰樹、柴崎貢志
    • 学会等名
      第41回日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanosensor function of TRPV2 is sensitized by high temperature region in growth cones, and promotes axonal outgrowth during development.2018

    • 著者名/発表者名
      織田麻衣、杉尾翔太、岡部弘基、岩田裕子、小野勝彦、石崎泰樹、柴崎貢志
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 成長円錐内の高温部位がTRPV2活性化と軸索伸長を促進する2018

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志
    • 学会等名
      第91回日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://sun.ac.jp/researchinfo/kshibasaki/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Koji_Shibasaki

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 柴崎貢志の研究内容

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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