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2017 年度 実績報告書

光機能性人工ナノ粒子を用いた細胞内PGE2受容体の機能解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K14966
研究機関日本大学

研究代表者

伊藤 芳久  日本大学, 薬学部, 教授 (50151551)

研究分担者 須川 晃資  日本大学, 理工学部, 准教授 (40580204)
小菅 康弘  日本大学, 薬学部, 准教授 (70383726)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードPGE2 / 突起進展 / 運動ニューロン / ALS / ナノグラフェン / パッチクランプ法
研究実績の概要

昨年度までの研究により見出したprostaglandin E2 (PGE2)の神経分化誘導作用のメカニズムを検討した。パッチクランプ法による細胞膜電流の測定を行ったところ、PGE2で処置したNSC34細胞は、分化誘導薬として用いられるレチノイン酸を処置した細胞と同様な電気生理学的特性を示した。また、分化マーカータンパク質の発現変化についても検討を行ったところ、ニューロンへの分化を促進を示すマーカータンパク質の発現は、PGE2の処置により顕著に増加することが明らかになった。
一方で、細胞障害性を示さない濃度のPGE2の長時間曝露で誘導されたEP2受容体の発現増加機構の検討を行ったことろ、 EP2 選択的阻害薬である PF-04418948 (1 μM) の併用によりEP2の発現増加は抑制されたが、EP3選択的阻害薬であるL-798,106 (1 μM) の影響は受けなかった。以上の結果より、分化後の NSC-34 における比較的低濃 度の PGE2 曝露は、EP2 を介して EP2 の発現を上昇させ、この上昇が PGE2 による細胞 死の増強を引き起こすことが示された。
さらに、これまでに合成・機能評価を行ってきたナノサイズ(約50 nm)の酸化グラフェンシートのドラッグデリバリーキャリアとしての優位性を検証するため、汎用されている通常サイズの酸化グラフェンシート(約500-1000 nm)を合成し、細胞毒性を検証した。その結果、通常サイズの方が高い毒性を示すことが明らかになった。加えて、異方性金ナノ粒子/グラフェン複合体に関して、ナノ粒子表面/グラフェン間の距離をシリカスペーサーの挿入によって約15 nm程度離したところ、近赤外レーザー照射による過度な熱生成はある程度抑制可能であることが確認された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pathophysiological role of prostaglandin E2-induced up-regulation of the EP2 receptor in motor neuron-like NSC-34 cells and lumbar motor neurons in ALS model mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuge Y, Miyagishi H, Yoneoka Y, Yoneda K, Nango H, Ishige K, Ito Y.
    • 雑誌名

      Neurochem Int.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2017.06.013.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prostaglandin E2 facilitates neurite outgrowth in a motor neuron-like cell line, NSC-34.2017

    • 著者名/発表者名
      Nango H, Kosuge Y, Miyagishi H, Sugawa K, Ito Y, Ishige K.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 135 ページ: 64-71

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2017.09.001.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increased Expression of 15-Hydroxyprostaglandin Dehydrogenase in Spinal Astrocytes During Disease Progression in a Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Miyagishi H, Kosuge Y, Takano A, Endo M, Nango H, Yamagata-Murayama S, Hirose D, Kano R, Tanaka Y, Ishige K, Ito Y.
    • 雑誌名

      Cell Mol Neurobiol.

      巻: 37 ページ: 445-452

    • DOI

      10.1007/s10571-016-0377-9.

    • 査読あり
  • [学会発表] 運動ニューロン様株化細胞NSC-34におけるPGE2前処置はEP2の発現増加を介してPGE2誘発細胞死を増強する2018

    • 著者名/発表者名
      南郷 拓嗣, 小菅 康弘, 石毛 久美子, 伊藤 芳久
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] NSC-34におけるPGE2による突起伸長機構に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      南郷 拓嗣, 小菅 康弘, 伊藤 芳久, 石毛 久美子
    • 学会等名
      第19回応用薬理シンポジウム
  • [学会発表] NSC-34におけるPGE2による細胞分化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      南郷 拓嗣、小菅 康弘、伊藤 芳久、石毛 久美子
    • 学会等名
      第1回下総薬理学研究会 2017年6月24日
  • [学会発表] 近赤外光応答金ナノ粒子/ナノ酸化グラフェン複合体を用いた光熱治療材料の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 亨、須川 晃資、大月 穣
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
  • [図書] わかりやすい薬理学-薬の効くプロセス-(第11版)2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 芳久、石毛 久美子
    • 総ページ数
      487
    • 出版者
      創風社
    • ISBN
      978-4-88352-238-5

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公開日: 2018-12-17  

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