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2019 年度 実績報告書

アストロサイトPACAP/PAC1Rシグナルが関与する恐怖記憶メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08599
研究機関鹿児島大学

研究代表者

宮田 篤郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (60183969)

研究分担者 神戸 悠輝  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (60549913)
栗原 崇  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60282745)
塩田 清二  星薬科大学, 先端生命科学研究所, 教授 (80102375)
平林 敬浩  星薬科大学, 先端生命科学研究所, 寄附講座等講師 (40297015)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード記憶・学習 / 下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド / PACAP / 乳酸 / アストロサイト
研究実績の概要

下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド (PACAP) の恐怖記憶への関与が示唆されているが、その機能的役割は不明である。アストロサイトに注目し、アストロサイト特異的なPACAP 受容体 (PAC1R) のKO マウスを作成し、恐怖記憶によりアストロサイトのPACAP/PAC1R シグナルで駆動されるアストロサイト-神経乳酸シャトル (ANLS) による恐怖記憶の制御メカニズムの詳細を明らかにする。しかしながらPAC1R は、神経とアストロサイトのどちらの細胞にも発現していることから,PACAP-KO マウスの恐怖記憶障害がアストロサイトのPACAP-PAC1 シグナルに依存することを明確にする必要がある。そこでPAC1R のflox マウスを作成し,GFAP-cre マウスと掛け合わせることで,アストロサイト特異的なPAC1R のKO マウスを作出した。本研究期間内にアストロサイト特異的PAC1RのKOマウスは樹立出来たが手間取り、現在樹立したKOマウスの恐怖記憶の学習の評価を現続けている。また、PAC1R はGq とGs のどちらとも共役しており、培養アストロサイトにおいて,乳酸の放出量はPKCによって増加し,PKAによって減少することを確認しているが,in vivoでの効果は明らかではない。そこで,アストロサイト特異的にPKCを活性化させるため、hM3D (Gq) という人工受容体遺伝子を連結したAAV をGFAP-cre マウス海馬に感染させた。そして、クロザピンN オキシド (CNO) を投与した時の海馬における乳酸の遊離を観察したところ、CNOの投与量依存的に乳酸の遊離量が増加することをマイクロダイアリシスにより確認した。またCNO投与した時の記憶学習に対する効果をBurn’s迷路により評価したところ、コントロール群に比べて優位に、記憶学習の向上が観察された。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] カロリンスカ研究所(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      カロリンスカ研究所
  • [雑誌論文] Synthesis of a novel and potent small-molecule antagonist of PAC1 receptor for the treatment of neuropathic pain.2020

    • 著者名/発表者名
      Takasaki I, Ogashi H, Okada T, Shimodaira A, Hayakawa D, Watanabe A, Miyata A, Kurihara T, Gouda H, Toyooka N.
    • 雑誌名

      Eur J Med Chem.

      巻: 186 ページ: 111902

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2019.111902.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dysfunctional GPR40/FFAR1 signaling exacerbates pain behavior in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto K, Aizawa F, Miyagi K, Yamashita T, Mankura M, Koyama Y, Kasuya F, Hirasawa A, Kurihara T, Miyata A, Tokuyama S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12(7) ページ: e0180610

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180610.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The deletion of GPR40/FFAR1 signaling damages maternal care and emotional function in female mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Aizawa F, Ogaki Y, Kyoya N, Nishinaka T, Nakamoto K, Kurihara T, Hirasawa A, Miyata A, Tokuyama S.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 40(8) ページ: 1255-1259

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.09.007.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In silico screening identified novel small-molecule antagonists of PAC1 receptor.2019

    • 著者名/発表者名
      Takasaki I, Watanabe A, Yokai M, Watanabe Y, Hayakawa, D, Nagashima, R, Fukuchi, M, Okada, T, Toyooka, N, Miyata, A, Gouda H, Kurihara T.
    • 雑誌名

      J. Pharmacol. Exp. Ther.

      巻: 365(1) ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2018.11.011.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PACAPシグナリングによって駆動されるアストロサイト―ニューロン乳酸シャトルの中枢神経機能発現への寄与2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝,栗原 崇,宮田篤郎
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 151 ページ: 239-243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The novel small-molecule antagonist of PAC1 receptor attenuates formalin-induced inflammatory pain behaviors in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Takasaki I, Nakamura K, Shimodaira A, Watanabe A, Du Nguyen H, Okada T, Toyooka N, Miyata A, Kurihara T
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 139 ページ: 129-132

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2018

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] PACAP誘発性疼痛様行動の発症における脊髄アストロサイト-ニューロン乳酸シャトルの関与2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝、栗原 崇、用皆正文、前田辰則、高﨑一朗、宮田篤郎
    • 学会等名
      第14回GPCR研究会、東京
  • [学会発表] 多機能神経ペプチドPACAP研究の新展開2019

    • 著者名/発表者名
      宮田篤郎
    • 学会等名
      内分泌代謝サマーセミナー、水上
    • 招待講演
  • [学会発表] PACAPは脊髄アストロサイト-ニューロン乳酸シャトル (ANLS) を介してマウスの疼痛様行動を惹起する2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝、栗原 崇、用皆正文、高﨑一朗、宮田篤郎
    • 学会等名
      第70回日本薬理学会西南部会、鹿児島
  • [学会発表] Involvement of spinal CYR61/CCN1 in PACAP-specific receptor-induced long-term mechanical allodynia in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kurihara T, Yokai M, Maeda T, Yasaka T, Hara H, Miyata A and Takasaki I.
    • 学会等名
      The 13th International symposium on VIP, PACAP and related peptides, Hong Kong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrocyte-neuron lactate shuttle contributes to PAC1-induced long-term mechanical allodynia2019

    • 著者名/発表者名
      Kambe Y, Yokai M, Takasaki, I, Kurihara T and Miyata A
    • 学会等名
      The 13th International symposium on VIP, PACAP and related peptides, Hong Kong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] 恐怖記憶の獲得と想起にはPACAPを介したアストロサイト-ニューロン乳酸シャトルが関与する2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝、中島 優、栗原 崇、宮田篤郎
    • 学会等名
      第92回日本内分泌学会学術総会、仙台
  • [学会発表] The Endogenous Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide increases food intake by modulating the expression of neuropeptides in the mouse hypothalamus2019

    • 著者名/発表者名
      Trung NT, Kambe Y, Kurihara T and Miyata A.
    • 学会等名
      International GPCR Symposium, Kyoto
    • 国際学会
  • [学会発表] PACAP誘発アストロサイト-ニューロン乳酸シャトルは恐怖記憶の獲得および想起へ関与する2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝、中島 優、Nguyen Thanh Trung、新谷紀人、橋本 均、吉武 尚、Kehr Jan、栗原 崇、宮田篤郎.
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会本会、神戸
  • [学会発表] 学習・記憶過程におけるグリコーゲン合成の生理学的意義の検討2019

    • 著者名/発表者名
      神戸悠輝、中島 優、栗原 崇, 宮田篤郎
    • 学会等名
      第71回日本薬理学会西南部会、福岡
  • [学会発表] 慢性疼痛発症メカニズムにおけるPACAP誘発脊髄アストロサイト・ニューロン乳酸シャトル活性化の関与2019

    • 著者名/発表者名
      栗原 崇、神戸悠輝、用皆正文、下平文香、髙﨑一朗、宮田篤郎
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会、大阪
  • [学会発表] The Endogenous Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide increases food intake by modulating the expression of neuropeptides in the hypothalamus,2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Trung, Yuki Kambe, Takashi Kurihara, Atsuro Miyata.
    • 学会等名
      ENDO2019, New Orleans,
    • 国際学会
  • [学会発表] The functional trait diversity of pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) revealed for 30 years: from hindsight to foresight2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuro Miyata
    • 学会等名
      The 14th International symposium on VIP, PACAP and related peptides, Los Angeles USA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 1.ベッドサイドの薬理学2019

    • 著者名/発表者名
      笹栗俊之、宮田篤郎 編
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      978-4-621-30274-3

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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