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脳内環境におけるガングリオシド糖鎖の分別的役割の解明

公募研究

研究領域脳内環境:恒常性維持機構とその破綻
研究課題/領域番号 24111519
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

大海 雄介  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10584758)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードガングリオシド / グリア細胞 / 神経変性 / 炎症 / ミクロドメイン / アストロサイト / ミクログリア
研究概要

ガングリオシド欠損に伴うグリア細胞の異常活性化とグリア細胞の分別的役割を検討するために以下の検討を行った。
野生型(WT)及びガングリオシド欠損マウスの脳組織切片を用いて、ミクログリアの異常活性の検討を行った結果、ガングリオシド欠損マウスにおいて、ミクログリアの集積が認められ、さらにM1型マーカーのiNOS抗体で多くのミクログリアが染色された。これによりガングリオシド欠損マウスで集積する活性化ミクログリアは炎症を誘発するM1型という事が示唆された。
WT初代培養アストロサイトに発現するガングリオシドのprofileをflow cytometryにて検討した結果、初代培養アストロサイトではガングリオシドGM1, GD1a, GD1b, GT1bが高発現することが明らかになった。ガングリオシド欠損アストロサイトの炎症性サイトカインへの反応性を検討したところ、IL-6による刺激によって、TNF-αの発現が亢進し、さらに抗炎症因子であるSOCS3の発現低下が認められた。以上により、アストロサイトにおいてガングリオシドが炎症性サイトカインに対する反応およびそれらの発現を制御していることが示唆された。また、ガングリオシド欠損アストロサイトにおける細胞膜機能の異常を明らかにするため、[3H]グルタミン酸をWTまたはガングリオシド欠損アストロサイトに添加し、グルタミン酸の取り込み能を検討した結果、ガングリオシド欠損アストロサイトではグルタミン酸の取り込み能の低下が見られた。これはガングリオシドの欠損によるミクロドメイン上の構造変化がグルタミン酸トランスポーターであるEAAT1/2の局在変化を惹起し、グルタミン酸の取り込みを低下させたためと考えられた。さらに、ガングリオシドの欠損は、現在迄に判明していた小脳だけでなく脊髄などの他の部位でもグリア細胞の活性化と神経変性を惹起することが明らかになった。
上記結果の一部はJournal of Neuroinflammationに掲載された 。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Ganglioside deficiellcy causes inflammation and neurodegeneration via the activation of complement system in the spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuhsuke Ohmi, Yuki Ohkawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroinflammation

      巻: 61(印刷中) 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.1186/1742-2094-11-61

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuronal Expression of GalNAc Transferase Is Sufficient to Prevent the Age-Related Neurodegenerative Phenotype of Complex Ganglioside-Deficient Mice2014

    • 著者名/発表者名
      Denggao Yao, Rhona McGonigal, Jennifer A. Barrie, Joanna Cappell, Madeleine E. Cunningham, Gavin R. Meehan, Simon N. Fewou, Julia M. Edgar, Edward Rowan, Yuhsuke Ohmi, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa, Peter J. Brophy, Hugh J. Willison
    • 雑誌名

      The journal of neuroscience

      巻: 34 号: 3 ページ: 880-891

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3996-13.2014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Disialyl gangliosides enhance tumor phenotypes with differential modalities.2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa
    • 雑誌名

      Glycqconjugate journal

      巻: 29 号: 8-9 ページ: 579-584

    • DOI

      10.1007/s10719-012-9423-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine tuning of cell signals by glycosylation2012

    • 著者名/発表者名
      Furukawa K, Ohkawa Y, Yamauchi Y, Hamamura K, Ohmi Y, Furukawa K.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: 151 号: 6 ページ: 573-578

    • DOI

      10.1093/jb/mvs043

    • NAID

      10031166098

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essential roles of gangliosides in the formation and maintenance of membrane microdomains in brain tissues.2012

    • 著者名/発表者名
      Yuhsuke Ohmi
    • 雑誌名

      Neurochemical Research

      巻: 37 号: 6 ページ: 1185-1191

    • DOI

      10.1007/s11064-012-0764-7

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Roles of gangliosides in the regulation of lipid rafts.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuhsuke Ohmi
    • 学会等名
      The 5th Nagoya Global Retreat
    • 発表場所
      あいち健康プラザ(名古屋市)
    • 年月日
      2013-02-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アストロサイトにおけるガングリオシド糖鎖の機能2013

    • 著者名/発表者名
      大海雄介、大川祐樹、姫シュウテイ、大平拡、田島織絵、古川圭子、古川鋼一
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜. パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GM3 only マウスの中枢神経系で高度発現するPerilipin4 はミクログリアに発現しリソゾーム機能を亢進 させる2012

    • 著者名/発表者名
      大川祐樹、大海雄介 他
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡(福岡市)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ガングリオシド欠損に伴うグリア細胞の機能変異の解析2012

    • 著者名/発表者名
      大平拡、大海雄介 他
    • 学会等名
      糖鎖科学中部拠点 第10回「若手の力」フォーラム
    • 発表場所
      静岡県立大学(静岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 神経疾患と糖鎖の関わり、Annual Review神経 20132013

    • 著者名/発表者名
      古川鋼一、大海雄介、大川祐樹、古川圭子、田島織絵
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      (株)中外医学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] The role of Glycosphingolipids in Lipid rafts: lessons from Knockout mice.In Lipid Rafts, Properties, Controversies and Roles in Signal Transduction.2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa, Yusuke Ohmi, Yuji Kondo, Yuki Ohkawa, Orie Tajima, Keiko Furukawa
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 神経疾患と糖鎖の関わり、糖鎖と神経疾患、Annual Review神経 20132013

    • 著者名/発表者名
      古川鋼一、大海雄介 他
    • 出版者
      中外医学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 糖鎖修飾によるシグナル伝達の制御、実験医学増刊30(5)「シグナル伝達研究最前線2012」2012

    • 著者名/発表者名
      古川鋼一、大海雄介 他
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 別冊 新領域別症候群シリーズ20「先天代謝異常症候群」2012

    • 著者名/発表者名
      古川鋼一、大海雄介 他
    • 出版者
      日本臨床社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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