| 研究課題/領域番号 |
17K08314
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 |
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研究代表者 |
辻 稔 国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (70297307)
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| 研究分担者 |
宮川 和也 国際医療福祉大学, 薬学部, 講師 (10453408)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ストレス適応 / 白血病阻止因子（LIF） / ミエリン / マウス |
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| 研究実績の概要 |
近年、白血病阻止因子（leukemia inhibitory factor:LIF）が、脳神経細胞の軸索構成成分であるミエリンの形成を促進することが明らかにされている。一方、我々はこれまでに、ストレスへの適応を獲得したマウスの海馬において、LIF遺伝子の発現が増加することを見出している。したがって、LIFのミエリン形成を介した脳神経伝達効率の亢進や脳神経細胞の保護が、ストレス適応形成に関与していることが示唆される。平成29年度では、ストレス適応の形成とその障害におけるLIF-ミエリン連関系の関与を明らかにするための検討を行い、以下の知見を得た。
1）ストレス適応および非適応モデルマウスの作成と抑うつ様症状の検証
マウスに強度の異なる拘束ストレスを慢性負荷し、最終ストレス負荷直後にホールボード試験にて情動行動を評価した。その結果、1日1回1時間の拘束ストレスを2週間慢性負荷した場合、急性負荷により誘発される情動行動の低下が消失し、ストレス適応形成が認められた。一方、慢性負荷する拘束ストレスの時間を4時間に延長した場合、ストレス適応が形成されず、依然、情動行動は低下していた。
2）LIFおよびミエリン構成タンパク質の発現解析
ストレス適応および非適応モデルマウスの前頭前皮質および海馬におけるLIFおよびミエリン構成タンパク質（MBP, MAG, MOBP）の発現量を、western blot法により定量した。その結果、ストレス適応マウスの海馬において、LIF発現量の増加が認められた。一方、ストレス非適応モデルマウスの海馬ではLIF発現量の増加が認められず、MBP, MAGおよびMOBP発現量が減少していた。これらの知見から、ストレス適応機構において海馬のLIFが重要な役割の担っていること、さらには、LIFによるミエリン形成の不全がストレス適応障害の一因となることが示唆される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は、LIFのミエリン形成を介した脳神経伝達効率の亢進や脳神経細胞の保護が、ストレスに対する適応の形成に深く関与していることを種々の研究手法を用いて多角的に実証し、ストレスに対する恒常性維持に関与する脳内メカニズムの解明と新規うつ病治療薬の開発への応用につなげることである。この目的の達成に向けて、平成29年度では、ストレス適応の形成とその障害におけるLIF-ミエリン連関系の関与を明らかにするための、①ストレス適応および非適応モデルマウスの作成と、②両モデルマウスの脳内におけるLIFおよびミエリン構成タンパク質の発現解析を行った。結果として、「研究実績の概要」に記載したとおり、ストレス適応および非適応モデルマウスの作成に成功し、両モデルマウスの前頭前皮質および海馬におけるLIFおよびミエリン構成タンパク質の発現解析で得れた知見より、ストレス適応の形成とその障害にLIF-ミエリン連関系が関与していることを示唆する知見を得ることができた。尚、当初予定していたストレス適応および非適応モデルマウスの脳内におけるミエリン形成関連シグナル伝達因子の発現解析、ならびにオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の局在解析については、当該年度内に実施できなかったため、次年度の検討課題とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度では、ストレス適応の形成とその障害にLIF-ミエリン連関系が関与していることを示唆する知見を得ることができた。このことを踏まえ、平成30年度以降では、以下の検討を実施する予定である。
1）ストレス適応および非適応モデルマウスにおけるミエリン形成関連シグナル伝達因子の発現解析、ならびにオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の局在解析
ストレス適応および非適応モデルマウスの前頭前皮質および海馬におけるミエリン形成に関与するシグナル伝達因子（LIF receptor/gp130 complex, JAK2, STAT3）の発現量を、特異的抗体を用いたwestern blot法により定量する。また、各脳部位を含むスライス標本を作成し、オリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の局在と発現量を、特異的抗体を用いた免疫組織化学染色法にて検証する。
2）ミエリン形成障害モデルマウスおよびLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の解析、ならびに各モデルマウスにおけるストレス適応促進物質投与およびLIF脳内供給の効果の検証
ミエリン形成障害モデルマウス（クルピゾン含有餌ペレットを摂取させたマウス）およびLIF遺伝子欠損マウスのストレス適応能力の変化について、平成29年度に実施した方法に準じて検証する。また、各モデルマウスのストレス適応能力の変化に対するストレス適応促進物質（5-HT1A受容体作動薬、抑肝散など）の投与およびLIF脳内供給（LIFならびにガラニンの投与、LIF遺伝子の導入など）の効果について検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「現在までの進捗状況」に記載したとおり、平成29年度内では、当初予定していたストレス適応および非適応モデルマウスの脳内におけるミエリン形成関連シグナル伝達因子の発現解析、ならびにオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト成熟細胞およびミエリンタンパク質の局在解析まで至らなかった。したがって、これら検討のために見積もっていた各種消耗品（実験動物、抗体、western blot用試薬・消耗品、組織化学的検討用試薬・消耗品など）の費用を、次年度に繰り越すこととした。本未検討課題については平成30年度に実施する予定であり、その際に発生する費用に今回繰り越した次年度使用額を充当する。
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