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脳内プロスタグランジンの新たな濃度調節機構と精神疾患における意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07018
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関高崎健康福祉大学

研究代表者

中西 猛夫  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (30541742)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードプロスタグランジン / トランスポーター / 膜輸送体 / 中枢神経系 / 炎症 / うつ / SLCO2A1 / Maxi-Cl / うつ病
研究開始時の研究の概要

炎症により増加する脂質メディエータであるプロスタグランジン(PG)はうつ病等の精神疾患と関連するが、脳内におけるPGの濃度調節機構には不明な点が多い。応募者は、脳内で細胞からのPG分泌に膜輸送体が関わることを見出した。脳内には複数のPG輸送体が発現することから、本研究課題は、中枢神経系においてPGの膜透過性を左右する膜輸送体を同定し、それらの分子によるPG濃度調節機構と情動に関わるPGの作用との関係を解明することを目的とする。本研究成果は、PG膜輸送体とうつ病との関係に新規知見を与え、その治療法の応用開発に繋がる。

研究成果の概要

病態生理学的に重要なプロスタグランジン(PG)類の主要な濃度調節因子である膜輸送体SLCO2A1を欠損させたマウスでは、PGE2のみならずPGD2の脳間質液中濃度が減少し、オープンフィールド試験による行動量が低下したことから、SLCO2A1の欠如が行動異常に関わることが明確になった。さらに、脳実質細胞でのPG膜輸送体の発現を検討した結果、アストロサイトではOat3、Slco1a4、Slco3a1、Abcc4、ミクログリアではSlco2b1、神経細胞ではSlco2a1の発現が高いことが判明した。中枢神経系におけるこれらPG膜輸送体機能変動と脳機能との関係解明は今後の課題である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、これまでPG動態調節に重要とされていたCOXやPG合成に関わる酵素群とは独立して、PG膜輸送体が中枢神経系におけるPG類の濃度や分布を決定する生理学的な因子であることを示すものである。したがって、脳の生理機能や中枢神経系における炎症などの病態に重要な役割を果たすPG類の作用を、膜輸送体機能調節により制御可能であるという新しい概念を提唱することができた。脳実質細胞には、SLCO2A1以外のPG膜輸送体が発現しており、これらの遺伝子発現やタンパク質機能を解明することは炎症病態や異常行動の分子メカニズムの解明に寄与すると考えられた。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Modulation of prostaglandin transport activity of SLCO2A1 by annexin A2 and S100A102024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yoshinobu、Ito Masa-aki、Hoshino Yukino、Matsuoka Isao、Okada Toshiaki、Okada Yasunobu、Nakanishi Takeo
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 326 号: 4 ページ: C1042-C1053

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00701.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-glycosylation modifies prostaglandin E2 uptake by reducing cell surface expression of SLCO2A12023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Aizawa C, Kawata H, Nakanishi T
    • 雑誌名

      Prostaglandins Other Lipid Mediat

      巻: 165 ページ: 106714-106714

    • DOI

      10.1016/j.prostaglandins.2023.106714

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenolsulfonphthalein as a surrogate substrate to assess altered function of the prostaglandin transporter SLCO2A12022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yoshinobu、Kozakai Hina、Nishio Tsubura、Yoshida Kazuki、Nakanishi Takeo
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 44 ページ: 100452-100452

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2022.100452

    • NAID

      210000188858

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent advances in studies of SLCO2A1 as a key regulator of the delivery of prostaglandins to their sites of action2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi T, Nakamura Y, Umeno J
    • 雑誌名

      Pharmacol Ther

      巻: 223 ページ: 107803-107803

    • DOI

      10.1016/j.pharmthera.2021.107803

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Maxi-Clアクセサリータンパク質ANXA2およびS100A10がSLCO2A1のプロスタグランジンE2輸送活性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,伊藤政明,星野雪乃,松岡功,中西猛夫
    • 学会等名
      第17回トランスポーター研究会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Do hypotonicity and accessory proteins required for Maxi-Cl channel affect SLCO2A1-mediated prostaglandin E2 transport activity?2023

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,伊藤政明,星野雪乃,松岡功,中西猛夫
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第38回年会/第23回シトクロムP450国際会議国際合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺プロスタグランジン動態解析から見えてきた薬物の経肺吸収における膜輸送体の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      中西猛夫、中村吉伸
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会・学術シンポジウム2
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェノールスルホンフタレインを用いたプロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      西尾円来,中村吉伸,小酒井陽菜,吉田一貴,中西猛夫
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Pathophysiological significance of the prostaglandin transporter SLCO2A1 in lung inflammation2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi T
    • 学会等名
      Physiology 2021 Symposia (On-line), The Physiological Society(英国生理学会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phenol red as a novel substrate of prostaglandin transporter SLCO2A12021

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,小酒井陽菜,西尾円来,青木澪士,中西猛夫
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第36年会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1による海馬PGD2濃度調節2021

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,中西猛夫
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島),オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1による中枢神経系におけるPGD2濃度調節機構2020

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,坂口貴俊,中西猛夫
    • 学会等名
      第15回トランスポーター研究会年会,オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] SLCO2A1 による脳の領域特異的なプロスタグランジン D2 動態制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      中村吉伸,中西猛夫
    • 学会等名
      第35回日本薬物動態学会年会,オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学薬学部 分子動態制御学研究室Webサイト

    • URL

      https://www.molecularkinetics.org/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学 研究者情報データベース

    • URL

      https://research.takasaki-u.ac.jp/Main.php?action=profile&type=detail&tchCd=0000002149

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学 分子動態制御学研究室Webページ

    • URL

      https://www.molecularkinetics.org/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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