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p38MAPKを介した網膜ミュラー細胞の増殖とグリオーシスの制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K09842
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56060:眼科学関連
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

藤枝 弘樹  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70280972)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードミュラー細胞 / 視細胞傷害 / p38 / 増殖 / 遊走 / 器官培養 / 網膜 / ミュラーグリア / グリオーシス
研究開始時の研究の概要

ヒトを含む哺乳類の網膜は一度傷害されると再生しない。しかし魚類では網膜のミュラー細胞が増殖して神経を再生する。哺乳類のミュラー細胞が神経再生できない理由を明らかにするために、p38MAPKと呼ばれる酵素の役割に着目し、この酵素がミュラー細胞の増殖を抑制し、グリオーシスと呼ばれる反応を促進することで神経再生を阻害している可能性を検討する。ミュラー細胞におけるp38MAPKの役割の解明は、網膜疾患の新規治療法の開発に寄与することが期待される。

研究実績の概要

2023年度は、生体内(vivo)および網膜器官培養(explant)モデルを用いて、前年度に実施した予備実験の成果をさらに詳細に解析した。まずMMS投与によりラット視細胞傷害モデルを作製し、ミュラー細胞のp38発現と傷害後反応(増殖、DNA損傷応答、細胞死、外顆粒層への遊走、視細胞貪食など)の経過をvivoとexplantで比較した。ミュラー細胞のp38発現、増殖、DNA損傷応答はvivoとexplantで大差はなかったが、explantではミュラー細胞の遊走と視細胞貪食が顕著に抑制されていた。こうしたexplantモデルの特徴を把握したうえで、explantを用いたp38阻害実験を行った。MMS投与後1日目で培養を開始し、DIV1、DIV2、DIV3の3ステージでp38阻害の効果を検討した。p38阻害剤投与により、ミュラー細胞の増殖および外顆粒層への遊走が有意に増加し、p38がミュラー細胞の増殖と遊走を抑制していることが示唆された。p38阻害はp53とp21の発現を減少させ、p38がこれらの細胞増殖抑制因子の活性化を介してミュラー細胞の増殖を抑制している可能性が示唆された。一方、p38阻害により、Crx陽性、TUNEL陰性の生存視細胞の数が有意に増加した。傷害網膜でp38はミュラー細胞特異的に発現するので、p38阻害による視細胞生存への効果はミュラー細胞が分泌する神経保護因子等への影響を介したものである可能性があり、今後p38による神経保護因子発現の制御を詳細に検討していく予定である。

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

網膜器官培養モデルの確立と、当モデルを用いたp38阻害実験が予定通り進展しているため。

今後の研究の推進方策

これまでは主に免疫組織化学的な解析を行ってきたが、今後はWestern blotting、qRT-PCRによる定量的な解析を進める予定である。またp38によるミュラー細胞増殖の制御、視細胞生存への影響について、そのメカニズムを詳しく解析していきたい。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effects of different alkylating agents on photoreceptor degeneration and proliferative response of Muller glia2024

    • 著者名/発表者名
      Nomura-Komoike Kaori、Nishino Reiko、Fujieda Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-50485-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nestin Regulates Muller Glia Proliferation After Retinal Injury2023

    • 著者名/発表者名
      Motoyoshi Aya、Saitoh Fuminori、Iida Tomohiro、Fujieda Hiroki
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 64 号: 14 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1167/iovs.64.14.8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell cycle-dependent activation of proneural transcription factor expression and reactive gliosis in rat Muller glia2023

    • 著者名/発表者名
      Nishino Reiko、Nomura-Komoike Kaori、Iida Tomohiro、Fujieda Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-50222-0

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age- and cell cycle-related expression patterns of transcription factors and cell cycle regulators in Muller glia2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Maki、Sudou Norihiro、Nomura-Komoike Kaori、Iida Tomohiro、Fujieda Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 19584-19584

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23855-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 視細胞変性後のミュラー細胞の細胞死とミクログリア/マクロファージの役割2024

    • 著者名/発表者名
      蒋池かおり, 藤枝弘樹
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Notchの活性化による傷害網膜のMueller細胞の増殖機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤文典, 藤枝弘樹
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視細胞変性に伴うミュラー細胞の増殖とミクログリアの関与による細胞死2023

    • 著者名/発表者名
      蒋池かおり, 藤枝弘樹
    • 学会等名
      vision science forum2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 網膜Mullerグリアにおける転写因子発現と細胞周期の関連性2023

    • 著者名/発表者名
      加藤万季、須藤則広、蒋池かおり、飯田知弘、藤枝弘樹
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会、仙台
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Fgf2とミュラーグリアの増殖応答の関連性:アルキル化剤による比較2023

    • 著者名/発表者名
      蒋池かおり、藤枝弘樹
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会、仙台
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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