研究課題
あらゆる脳病態は神経細胞死を誘発し、ひいては脳機能障害を引き起こし得るが、神経細胞死に至るメカニズムは解明の余地を多く残している。近年の研究から、神経細胞死へのグリア細胞の関与が解明されつつあり、そのグリア細胞の活動の指標として細胞内Ca2+濃度上昇（Ca2+シグナル）が着目されている。実際に、神経変性疾患のモデルマウスではアストロサイトのCa2+シグナルが亢進することが報告されており、また、脳損傷ダメージがマウス大脳皮質アストロサイトにおいてCa2+シグナルを惹起し、これが脳損傷後に起こる病変および治癒過程の一部である反応性グリオシスを促進することを申請者らは確認している。このように、アストロサイトCa2+シグナルが神経細胞死のキーファクターのひとつである可能性が考えられる。そこで本研究では、アストロサイトIP3分解酵素を観測／コントロールする手法と網羅的遺伝子発現解析を合わせて行ない、アストロサイト由来の神経細胞死制御因子・パスウェイの新規同定を目指す。本年度は脳損傷刺激によるCa2+シグナル伝播領域の解析に着手した。アストロサイト特異的に高感度Ca2+インジケーターを発現するマウスの大脳皮質に二光子励起顕微鏡観察下で高出力レーザーを一部領域に照射して損傷刺激を与えた。その直後に惹起されるアストロサイトCa2+シグナルは、予想よりも遥かに広い領域に伝播した。さらに、別の侵襲刺激として、脳梗塞モデルを適用した際のCa2+シグナルを観察したところ、同様の結果を得た。対照群としてCa2+シグナル不全（ITPR2-/-）マウスを用いた解析ではそのようなシグナル伝播は見られなかった。このマウスよりも特異性の高い手法として、IP3分解酵素発現マウスを作製し、生体内アストロサイトでもCa2+シグナル不全であることを確認した。このマウスにも同様の実験を適用する予定である。
2: おおむね順調に進展している
Ca2+シグナル伝播領域と非伝播領域を区別してサンプリングする予定であったが、シグナルが広範囲に及ぶことが明らかになったため、対照群の変更が必要となった。また、遺伝子改変マウスの個体作出に時間を要した。
脳損傷刺激を適用したCa2+シグナル不全マウスと野生型マウスに大脳皮質をサンプリングし、トランスクリプトーム解析を行うことで、カルシウムシグナル依存的に変動する神経細胞死制御因子を探索する。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)
生化学
巻: 88 ページ: 128-134
10.14952/SEIKAGAKU.2016.880128
日本薬理学雑誌
巻: 147 ページ: 190-193
The Journal of Neuroscience
巻: 35(48) ページ: 15837-15846
10.1523/JNEUROSCI.3487-15.2015
Cell Reports
巻: 12 ページ: 1951-1959
10.1016/j.celrep.2015.08.039
PLoS ONE
巻: 10(6) ページ: e0130606
10.1371/journal.pone.0130606
生体の科学
巻: 66(6) ページ: 546-550
