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神経疾患における脳内胆汁酸の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16497
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

杉山 慎太郎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (50839636)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード肝-脳連関機構 / 脳梗塞 / Tight junction / Claudin3 / 胆汁酸 / Claudin5 / occludin / Tricellulin / Claudin 3 / 肝脳連関 / 上皮細胞間バリア
研究開始時の研究の概要

肝性脳症の病態として肝障害で増加する血中アンモニアが脳の炎症を惹起すると考えられているが,血中アンモニア以外に脳機能を障害する未知の肝由来物質の存在が強く示唆され、肝-脳連関の制御機構に不明な点が多い。
肝臓上皮細胞間バリアの機能低下マウスにて胆汁酸などの肝由来物質が血中に漏出すると報告された。当該マウスの脳機能障害の可能性を検討し、脳炎症が惹起されることを見出した。
本研究では、肝臓上皮細胞間バリアの機能低下マウスを軸に肝-脳連関を伝達する未知の肝由来物質を同定し、メカニズムや神経病態への関与を明らかにする。肝性脳症等の原因不明の脳症や認知症に対する予防・診断・治療の開発につながると期待される。

研究成果の概要

上皮細胞間バリアの視点から肝-脳連関を担う伝達物質を新規に同定し、肝-脳連関の制御機構・生理的意義・病態との関連を解明を目的とした。Cldn3KOマウスに対して光凝固モデルで脳梗塞を作成し、脳梗塞体積や運動機能評価を行い、Cldn3KOマウスでは脳梗塞体積が増大しなかった。また、脳梗塞でCldn3、Cldn5とoccludinが協調してBBBを制御していることがわかった。occludin KOマウスではCldn5とZO-1の発現が低下し、脳梗塞後では梗塞体積の増大と血管外漏出が増加し、急性期から慢性期に至るまでBBB障害を惹起し、血管新生も抑制され、神経学的な悪化をもたらすと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

occludinは生体内で虚血性脳卒中後の急性期から慢性期にかけて重要な役割を果たすことが明らかになった。また、Cldn3KOマウス、Cldn2/3dKOマウス、occludin KOマウスを解析していく中で、Cldn3/2/5とMARVEL family のoccludin、Tricellulin及び裏打ち蛋白であるZO-1が、想定以上に、相互に強く連携しながらタイトジャンクションを形成していることが分かった。

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

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] The tight junction protein occludin modulates blood brain barrier integrity and neurological function after ischemic stroke in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Shintaro、Sasaki Tsutomu、Tanaka Hiroo、Yan Haomin、Ikegami Takeshi、Kanki Hideaki、Nishiyama Kumiko、Beck Goichi、Gon Yasufumi、Okazaki Shuhei、Todo Kenichi、Tamura Atsushi、Tsukita Sachiko、Mochizuki Hideki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2892-2892

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29894-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] The effect of occludin deficiency in tight junction in blood brain barrier after stroke2022

    • 著者名/発表者名
      杉山慎太郎
    • 学会等名
      第6回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of occludin deficiency in tight junction in blood brain barrier after stroke2022

    • 著者名/発表者名
      杉山慎太郎
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of occludin in Tight Junction in Blood Brain Barrier after stroke2021

    • 著者名/発表者名
      杉山慎太郎
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of occludin in Tight Junction in Blood Brain Barrier after stroke2021

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Sugiyama
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 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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