• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

グリアの細胞老化と老化巻き戻しに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K18162
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関山梨大学

研究代表者

小泉 修一  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)

研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードアストロサイト / 細胞老化 / ミクログリア / 老化 / グリア / 巻き戻し
研究開始時の研究の概要

「アストロサイト」の細胞老化(アストロサイト老化)を研究することで、眼及び脳の加齢性疾患の分子病態解明に臨む。またもう一つのグリア細胞である「ミクログリア」のアストロサイト老化に対する作用及びその制御メカニズムを解明する。とくにミクログリアをより強力な老化抑制作用のあるミクログリアに置換することで、「老化を巻き戻す」という超チャレンジングな課題にも挑戦する。これらにより、「細胞老化をグリア細胞の視点から解明する」、グリア細胞の操作による「老化の巻き戻し」、という本挑戦的研究(萌芽)に相応しい成果を出す。

研究実績の概要

緑内障は最大の危険因子は眼圧の亢進であると考えられていたが、日本では殆どの緑内障患者の眼圧が正常であることが明らかとなり、真の分子病態の解明と治療法の開発が喫緊の課題となっている。眼圧が正常である「正常眼圧緑内障」のモデルとしてABCA1欠損マウスがある。これは、複数の大規模コホート研究により見いだされた緑内障危険分子であり、これを欠損させたモデルマウスでは、眼圧が正常にもかかわらず緑内障様の表現型が引き起こされる。ABCA1は網膜ではアストロサイト選択的に発現している。従って緑内障はアストロサイト病であるとも言える。しかしアストロサイトの異常がどのように緑内障様の症状を引き起こすのかについては、多くは不明のままである。
アストロサイト特異的ABCA1欠損マウス(ABCA1cKO)を用い、アストロサイトの細胞老化の有無を検討した。弱年齢(3ヶ月齢)のABCA1cKOの眼組織を用い、SA-B-Gal染色法で細胞老化を解析した。眼内では、すでに細胞老化が始まっており、SA-B-Gal細胞の殆どは、アストロサイトであることが明らかとなった。そこで初代培養系を立ち上げ、ABCA1cKO由来のアストロサイトを培養し、野生型アストロサイトと細胞老化の度合いを比較した。ABCA1cKOアストロサイトは野生型と比較し、明らかに細胞老化が亢進していた。このin vitroアストロサイト老化モデルを用いての、老化の調節因子の探索、及び巻き戻しメカニズムの解明は今後の課題として残された。

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

正常眼圧緑内障動物であるアストロサイト特異的ABCA1欠損マウス(ABCA1cKO)の眼内で、早期から細胞老化が起こっていること、またその責任細胞がアストロサイトであることを見いだした。さらにそれらを元に、ABCA1cKOマウス由来アストロサイトの初代培養系を作成して、in vitroにおける細胞老化の再現及び評価系を構築することができた。ここまでの成果は、予想以上の成果であったと言える。しかし、このin vitro細胞老化評価系を用いて、アストロサイトの細胞老化の分子メカニズム及びこれを巻き戻す因子の解析が遅れているため。

今後の研究の推進方策

SAーB-Galを指標とした細胞老化のin vitro評価系であるアストロサイト特異的ABCA1欠損マウス(ABCA1cKO)由来アストロサイト初代培養系を用いて、アストロサイトの細胞老化の分子メカニズム及びこれを巻き戻す因子の解析を行う。特に、ミクログリアの関与を検討するため、先ずは野生型動物由来ミクログリアをはじめ各種ミクログリアとABCA1cKOアストロサイトの共培養系を、先ずはアストロサイトの細胞老化に対する影響を観察し、アストロサイトの細胞老化抑制因子、巻き戻し因子の探索を行う。候補因子・シグナルは、薬理学的及び分子生物学的手法によりアストロサイト細胞老化抑制との因果関係を明らかとする。さらに見いだした老化抑制因子・シグナルとアストロサイト細胞老化との因果関係をABCA1cKOマウスを用いてin vivoでも明らかとする。最後に、これら見いだした因子により、緑内障病態が抑制されること、また巻き戻されることを明らかにする。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Extracellular ATP/adenosine dynamics in the brain and its role in health and disease2024

    • 著者名/発表者名
      Shigetomi Eiji、Sakai Kent、Koizumi Schuichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1343653

    • 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] アストロサイトの機能異常による正常眼圧緑内障発症機構2023

    • 著者名/発表者名
      篠﨑 陽一、小泉 修一
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 95 号: 5 ページ: 614-617

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2023.950614

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2023-10-25
    • 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] Severity of Peripheral Infection Differentially Affects Brain Functions in Mice via Microglia-Dependent and -Independent Mechanisms2023

    • 著者名/発表者名
      Le Yen-Phung、Saito Kozo、Parajuli Bijay、Sakai Kent、Kubota Yuto、Miyakawa Miho、Shinozaki Youichi、Shigetomi Eiji、Koizumi Schuichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 24 ページ: 17597-17597

    • DOI

      10.3390/ijms242417597

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] ミクログリア置換による脳機能制御2024

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      第8回日本骨免疫学会ウィンタースクール
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Critical role of microglia in the functional development and maturation of prefrontal cortex.2024

    • 著者名/発表者名
      Parajuli B, Shigetomi E, Koizumi S
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Frontend Brain Science-Yamanashi GLIA center: University of Yamanashi
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Choroid plexus epiplexus macrophage derive from parenchymal microglia.2024

    • 著者名/発表者名
      Moriya A, Parajuli B, Shigetomi E, Koizumi S
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Frontend Brain Science-Yamanashi GLIA center: University of Yamanashi
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrocytes and network remodeling2023

    • 著者名/発表者名
      Koizumi S
    • 学会等名
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Choroid plexus epiplexus macropharge derive from parenchymal microglia.2023

    • 著者名/発表者名
      Parajuli B, Shigetomi E, Koizumi S
    • 学会等名
      Novel Insights into Glia Function & Dysfunction
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] あの日に帰りたい-脳は若返るのか-2023

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      日本工業倶楽部第二十二回健康を考える講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクログリア置換による脳機能の制御2023

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会ランチョンセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクログリア置換による脳機能の制御2023

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      徳島大学研究クラスター特別講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Replacement of microglia and brain functions.2023

    • 著者名/発表者名
      Koizumi S
    • 学会等名
      YoungGlia Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microglia increase extracellular adenosine via two distinct mechanisms, degradation of extracellular ATP and adenosine release directly.2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S.
    • 学会等名
      he 50th NAITO CONFERENCE
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microglial replacement as a strategy for brain diseases.2023

    • 著者名/発表者名
      Koizumi S.
    • 学会等名
      Fujita International Symposium on Brain Science 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CX3CL1-CX3CR1 axis induces adenosine release from microglia in hippocampus.2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai K, Shigetomi E, Koizumi S
    • 学会等名
      第27回グリア研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] グリア置換による脳機能制御戦略2023

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経活動依存的なミクログリアのアデノシン放出2023

    • 著者名/発表者名
      坂井謙斗、繁冨英治、小泉修一
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 脈絡叢エピプレクサスマクロファージはミクログリア由来である2023

    • 著者名/発表者名
      パラジュリ ビージェイ、繁冨英治、小泉修一
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ミクログリア移植による新規治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      小泉修一
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-07-04   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi