アルツハイマー型認知症はなぜ男性で少ないか－ミクログリアから解明する分子基盤－

研究課題

研究課題/領域番号	23KJ1699
研究種目	特別研究員奨励費
配分区分	基金
応募区分	国内
審査区分	小区分57010:常態系口腔科学関連
研究機関	九州大学
研究代表者	杜海妍九州大学, 歯学府, 特別研究員(DC2)
研究期間 (年度)	2023-04-25 – 2025-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	2,000千円 (直接経費: 2,000千円) 2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円) 2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード	アルツハイマー型認知症 / 性差 / オートファジー / アミロイドβ / ミクログリア
研究開始時の研究の概要	アルツハイマー型認知症(AD)の発症・進行には性差があり、男性の発症率は女性の約半分である。ADの発症・進行に大きく影響するミクログリアにも性差があり、関連が注目されているが、性差が生じる分子基盤は未だ解明されていない。GPRC6Aは、テストステロンの細胞膜受容体として機能することが解明され、従来のステロイドホルモン受容体を介した細胞内情報伝達とは異なる新しい細胞制御機構を提案できると考えられる。本研究では、ミクログリアにおけるテストステロン-GPRC6Aシグナルに着目し、テストステロンがアミロイドβによる炎症応答を抑制するメカニズムを明らかにし、AD発症の性差との関連性を明らかにする。
研究実績の概要	本研究は、テストステロン-GPRC6Aシグナルによる脳内の神経炎症制御機構を明らかにして、このシグナルがAD発症・進行の性差を規定する一因であると示すことを目的とする。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)培養液中にアミロイドβを添加し、オートファジーを亢進させたMG6細胞において、テストステロンはオートファジーをさらに亢進させることを明らかにした。アミロイドβはMG6の細胞内に取り込まれており、オートファゴソームマーカーと共局在していることを示した。これは、テストステロンがオートファジーによるアミロイドβの分解処理を促進させることを示唆している。2)テストステロンは、MG6細胞におけるERKシグナル伝達経路を抑制することを明らかにした。ERKシグナルmTORシグナル伝達経路を活性化し、オートファジーを抑制する。テストステロンはこの経路を抑えることによってオートファジー機構を亢進させていることが明らかになった。GPRC6Aをノックダウンした細胞ではこの効果は見られなかったことから、テストステロンの作用はGPRC6Aを介したものであると考えられる。3) 6ヶ月齢のアルツハイマー型認知症モデルマウス (5xFAD)の脳切片を比較したところ、オスのアミロイドβ蓄積量はメスに比べて有意に少なかった。しかし、精巣を除去してテストステロン量を減少させたところ、アミロイドβの蓄積はメスと同程度にまでした。これらの結果はテストステロン減少がアミロイドβの分解に重要な役割を果たしており、アルツハイマー型認知症の発症・進展における性差の一因であることを示唆している。
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テストステロン-GPRC6Aシグナル伝達経路がミクログリアにおけるオートファジーを亢進することを明らかにした。また、アルツハイマー型認知症モデルマウスの脳において、ミクログリアがオートファジー機構によってアミロイドβを処理していることを示し、テストステロンによってそれが亢進する可能性も示すことができた。テストステロンの効果について、さらなる検証が必要ではあるが、おおむね順調に進展していると考えている。
今後の研究の推進方策	1）精巣を除去した5XFADマウスにおけるアミロイドβの蓄積がテストステロン欠損によるものであることをさらに証明するため、精巣除去手術後にテストステロンを補充する実験を行う。テストステロンの補充によってアミロイドβの蓄積量が偽手術群と同程度まで減少することを検証する。2）マウスミクログリア由来細胞株にアミロイドβを取り込ませ、テストステロンによってその量が減少することをFACS解析によって示す。また、マウスミクログリア初代培養細胞をアミロイドβおよびテストステロンで刺激し、初代培養細胞でもテストステロンがオートファジーを亢進させることを免疫蛍光染色によって示す。3）ミクログリア特異的なGPRC6A欠損マウスを用いてテストステロンの作用に関する解析を行う。5xFADマウスと掛け合わせることによって、テストステロンによるアルツハイマー型認知症の発症・進行抑制効果はGPRC6Aを介したものであることを示す。