研究課題/領域番号 |
22K06440
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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研究機関 | 筑波大学 |
研究代表者 |
武井 陽介 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20272487)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | ミクログリア / ミクログリア活性化 / 細胞内輸送機構 / 分子モーター / キネシン関連タンパク / サイトカイン / IL-17A受容体 / 細胞内輸送 / 細胞骨格 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要はミクログリアの活性化機構を分子モーターに焦点をあてて明らかにすることである。脳の炎症によって活性化されたミクログリアは神経細胞を障害する。炎症性サイトカインIL-17Aがミクログリアの受容体に結合するとミクログリアが活性型に転換される。活性型ミクログリアはアメーバ様形態と貪食作用を持つ。このことはミクログリア活性化に細胞形態変化を担う構造すなわち細胞骨格や細胞内輸送機構が関与する可能性を示唆する。本研究はこの可能性を究明するためにIL-17A受容体を運ぶ分子モーターを同定し、この分子モーターによる受容体輸送がミクログリア活性化にどのように寄与するのか分子的解明を行う研究である。
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研究実績の概要 |
炎症性サイトカインIL-17Aが胎児脳ミクログリアのIL-17A受容体に結合するとミクログリアが活性型に転換され、活性化に伴いミクログリアの形態や運動性は大きく変化する。このことはミクログリア活性化に細胞の『形態形成』『運動』を担う構造、すなわち細胞骨格や細胞内輸送機構が関与する可能性を示唆している。そこでミクログリア活性化の基礎となる細胞内輸送機構を解明するために、マウス胎児脳の大脳皮質からミクログリア初代培養細胞を立ち上げた。培養細胞がミクログリアマーカーを発現していることは免疫細胞化学で確認され、ミクログリア初代培養細胞が正しく作成されていることが確認された。研究実施計画に準拠し、細胞内輸送に関わる分子として、分子モーターであるキネシン関連タンパクに注目した。ヒトやマウスの細胞には50種類以上の多種多様な分子モーターが存在し微小管をレールとして細胞内輸送を行っている(Hirokawa et al., Neuron, 2010)。これらのうち、脳に存在する代表的なキネシン関連タンパクであるKIF1A, KIF1B, KIF3A, KIF3B, KIF4, KIF5A, KIF5B, KIF17等について発現を検討することにした。これらのキネシン関連タンパクがミクログリアに発現しているかどうかは道のため、メッセンジャーRNAの発現の検討をRT-PCRで最初に行う方針とした。まず、上記分子のプライマーセットを作成し、コントロール実験で特異的にメッセンジャーRNAを増幅できることを確認した。現在、ミクログリア初代培養細胞に各種プライマーセットを適用し、ミクログリア中に発現しているキネシン関連タンパクの同定と、サイトカイン刺激による発現量の変化を検討している。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までのところ、ミクログリア初代培養細胞の立ち上げ、RT-PCRによるキネシン関連タンパク発現の検討などの技術は問題なく実行できており、ミクログリアに発現するキネシン関連タンパクの同定は研究実施計画に沿って順調に進んでいる。
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今後の研究の推進方策 |
ミクログリア活性化における分子モーターの機能を遺伝子機能阻害(RNAi)によって明らかにする。分子モーターをノックダウンした状態で、ミクログリア活性化が惹起されるかどうかを検討する。刺激はリコンビナントIL-17Aの培養液への添加で行い、活性化の指標は、貪食能、化学遊走能、突起退縮で定量的に評価する。また、ミクログリアに蛍光タグ付き分子モーターを発現させ、細胞内輸送をタイムラプス法で可視化し、刺激による輸送の変化を観察する。
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