計画研究
グリア細胞はアセンブリとして種々の脳機能を制御している。グリアアセンブリの動作様式の解明を目指し、本年は物理的脳損傷（TBI)時の、ミクログリア－アストロサイト連関による脳保護様式及びその分子メカニズムの解析を行った。TBIにより先ずミクログリアが活性化する。TBIを感知したミクログリアは活性化し、種々炎症性サイトカインを産生・放出することで、TBIの情報をアストロサイトに伝える。これにより、アストロサイトは自身のP2Y1受容体を低下させ、突起を伸展させる運動型のフェノタイプに変化した。この運動型アストロサイトは、TBIによる傷害部位を囲うような瘢痕構造を作り、二次性の傷害を防ぐ、神経保護型アストロサイトとしての役割を有していることが明らかとなった。このように、ミクログリア－アストロサイト連関により、グリア細胞はアセンブリとしてTBIに対する防御作用を発揮するが、この分子メカニズムを支える中心的なイベントは、アストロサイトのP2Y1受容体が発現低下することである。そこで、アストロサイト特異的にP2Y1受容体を発現亢進（astro-P2Y1R-OE)、逆に欠損(astro-P2Y1R-KD)させたノックイン動物を作成し、TBIに対する応答様式及び脳保護作用を解析した。TBIによる神経傷害は、astro-P2Y1R-OEで増悪され、逆にastro-P2Y1R-KDで抑制された。つまり、アストロサイトのP2Y1受容体発現低下は、TBIに対してグリアアセンブリが脳保護作用を発揮するための、必要十分条件であることが明らかとなった。
1: 当初の計画以上に進展している
物理的脳損傷（TBI)におけるグリアアセンブリの脳保護作用様式を明らかにした。最初に応答するミクログリアに注目がされがちであるが、ミクログリアはTBI情報をアストロサイトに伝えることで、ミクログリア－アストロサイトアセンブリとして機能することを見出すことができた。また、その分子メカニズムとして、アストロサイトのP2Y1受容体発現低下が必須であることを明らかにすることができた。P2Y1受容体をアストロサイト特異的に過剰発現及び欠損させたノックイン動物の作成にも成功し、これら遺伝子改変動物を用いた解析により、アストロサイトのP2Y1受容体の発現低下がグリアアセンブリとしての脳保護作用発現の必要十分条件であることも明らかにすることができた。以上の理由により、本研究は、当初の計画以上に進展していると言える。
これまでグリア細胞がグリアアセンブリとして機能する際に、P2X7受容体、P2Y1受容体等のATP/P2受容体シグナルが重要であることを示してきた。前年度までは、脳卒中、物理的脳損傷等、病態時のグリアアセンブリ動作原理の解明を進めてきたが、本年は生理的条件下でこれら分子を欠損及び過剰発現させてグリアアセンブリ機能機能を解析し、生理的条件下でのグリアアセンブリ動作原理の目指す。また、新たな病態モデルを用いて、グリアアセンブリの動作様式の解明を行う。１．P2Y1受容体を過剰発現及び欠損させた動物を用い、主にCa2+イメージングと電気生理学的解析により、P2受容体を介してグリアアセンブリが神経細胞機能与える影響、その分子メカニズムの解明を目指す。２．他の疾患モデルを用い（てんかん原性及びアレキサンダー病）、グリアアセンブリの動作原理と疾患の分子病態との関連性を明らかとする。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)
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http://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical_basic/pharmaco/1-Japanese/home.html
