研究課題
（１）運動ニューロン変性における細胞間コミュニケーション異常の分子機構解明前年度の検討において、膵臓ベータ細胞においてTDP-43がCaチャンネル（Cacna1c）の発現調整を介してインスリンのexocytosisを制御していることが明らかとなったため、本年度はMIN6細胞を用いた電気生理学的検討と、マウス初代培養膵島を用いた解析を行った。その結果、whole-cell patch-clampでは、MIN6細胞でTDP-43をノックダウンするとcacna1cの発現抑制とともにCaの細胞内への流入が抑制されることが明らかとなった。Fura-2を用いたCaイメージングにおいても、TDP-43ノックダウンによりCaの細胞内流入が減少することが明らかとなった。また、TDP-43 Floxマウス初代培養膵島にAAV-RIP-Creを投与してTDP-43をノックアウトしたところ、Cacna1cの発現低下とともにグルコース負荷時のインスリン分泌が低下することが確認された。さらに、TDP-43 Floxマウス個体にAAV-RIP-Creを腹腔内投与して作成した膵ベータ細胞特異的TDP-43ノックアウトの膵臓を用いてグルコース還流実験を行ったところ、グルコース負荷によるインスリン分泌の低下がみられたことから、TDP-43によるインスリン分泌制御がin vivoでも再現されることが明らかになった。一方、TDP-43によるCacna1cの発現制御のメカニズムについては、TDP-43がCacna1c遺伝子のプロモーター領域に結合し、転写活性を制御すること、およびmRNAの代謝には影響を与えないことを明らかにした。（２）神経活動による運動ニューロン・骨格筋システム変性の時空間的病態変化の解析SOD1 G93AマウスとVAChT-Creマウス、および全身性にfloxed stop codonの下流でhM3Dqを発現するトランスジェニックマウスを交配して得た下位運動ニューロン特異的hM3Dq発現マウスの病理学的解析を行い、CNO投与により脊髄前角の運動ニューロンにおけるSOD1の不溶化が更新することが示された。
1: 当初の計画以上に進展している
TDP-43に関する解析が予想以上に進展し、ベータ細胞特異的TDP-43KOマウスの解析によりin vivoにおけるTDP-43の機能が明らかとなった。
TDP-43については膵ベータ細胞の検討結果を論文化するとともに、大脳皮質におけるカルシウムチャンネルの制御について解析する。DREADDについても論文化を進める。
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