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2017 年度 実施状況報告書

脳神経細胞の膜脂質組成を好転させる方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19500
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

服部 光治  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (60272481)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード脳 / リーリン / 脂肪酸 / リポタンパク質 / 精神疾患
研究実績の概要

疫学的研究から、脳におけるDHAやEPAのような多価不飽和脂肪酸(poly unsaturated fatty acid, PUFA)の減少が、うつ・統合失調症・記憶障害などの精神神経疾患の一因または悪化要因であることが確実視されている。また細胞レベルではPUFAは神経細胞(特にシナプス)で重要な機能をもつことが判っている。よって、脳内PUFA濃度を上昇させることができれば、精神神経疾患を改善できる可能性が高い。しかしPUFAの経口摂取が脳に与える効果は非常に低く、PUFA単独投与はヒトの精神疾患や認知障害を有意には改善しない。さらに、PUFAは循環器系等にも良い効果があるため、神経細胞のPUFA濃度が重要なのか、または二次的な効果なのか、区別が困難である。脳におけるPUFAの重要性解明には、脳特異的にPUFA濃度を変動させる手法が必要である。
我々は脳の構造形成と機能発現におけるリーリンという巨大分泌タンパク質について研究してきた。近年、リーリンが統合失調症や記憶障害などの「シナプス病態」の発症に関与することが確実視されている。リーリンの受容体は血清リポタンパク質と同一である。我々は「リーリンも標的細胞の脂質組成にも影響するかもしれない」と考え、リーリン欠損マウス胎児脳の脂質組成を網羅的に解析した。その結果、リーリン欠損マウスの脳では膜リン脂質中のPUFA含有量が低下し、PUFA不足を補うために補償的に合成されるミード酸(C20:3, n-9)量が増加していた。すなわち、リーリンは神経細胞のPUFA量を上昇させることが示唆された。本研究ではこの知見を発展させ、培養神経細胞を用いてリーリンが神経細胞の脂質組成に与える影響を検討した。その前段階として、最低限の脂質存在化でマウス海馬神経細胞を培養する系を確立し、リーリンや各種脂質添加時における神経細胞の形態や生存率を解析した。

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

最低限の脂質存在化でマウス海馬神経細胞を培養する系を確立した。また、成体脳におけるリーリン機能上昇による脂質環境改善効果を検討するため、新たに非切断型リーリンノックインマウス(分解酵素による不活化を受けないリーリンを発現する)を作製した。

今後の研究の推進方策

脳スライスを用いて質量分析イメージングにより特定脂質の存在分布を検討する。また、各種のリーリン遺伝子改変マウス脳を用いた脂質解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

参加を予定していた学会に、大学の所用で参加できなくなったため、旅費を予定通り執行することができなかった。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Secreted Metalloproteinase ADAMTS-3 Inactivates Reelin.2017

    • 著者名/発表者名
      Ogino H, Hisanaga A, Kohno T, Kondo Y, Okumura K, Kamei T, Sato T, Asahara H, Tsuiji H, Fukata M, Hattori M.
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 37 ページ: 3181-3191

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3632-16.2017

    • 査読あり
  • [学会発表] Activity of Reelin is regulated by ADMATS metalloproteinases2018

    • 著者名/発表者名
      Himari Ogino, Takao Kohno, Yuko Yamakage, Michinao Kato, Eisuke Okugawa, Takumi Ishizuka, Hitomi Tsuiji, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Extracellular Proteolysis
    • 国際学会
  • [学会発表] リーリンと結合する新規分子の探索と生化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      牧野誠、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 精神神経疾患の治療を志向した、分解抵抗型リーリンノックインマウスの作製と解析2017

    • 著者名/発表者名
      奥川英介、荻野ひまり、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      日本生化学会中部支部会
  • [学会発表] 脳機能に必須なタンパク質リーリンの新規結合分子に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      石井圭介、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第63回 薬学会東海支部会
  • [学会発表] ADAMTS-3 Inactivates Reelin, an Important Regulator of Brain Development and Function2017

    • 著者名/発表者名
      Himari Ogino, Takao Kohno, Michinao Kato, Eisuke Okugawa, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Matrix Metalloproteinase
    • 国際学会
  • [学会発表] The functions of Reelin via a novel Reelin-binding protein.2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Kohno, Hayata Yagyu, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第40回 日本神経科学大会
  • [学会発表] Secreted Metalloproteinase ADAMTS-3 Inactivates Reelin2017

    • 著者名/発表者名
      Himari Ogino, Arisa Hisanaga, Takao Kohno, Eisuke Okugawa, Tomoha Ohsima, Yuta Kondo, Kyoko Okumura, Takana Kamei, Tempei Sato, Hiroshi Asahara, Hitomi Tsuiji, Masaki Fukata, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      第40回 日本神経科学大会
  • [学会発表] 分泌タンパク質リーリンによる、新たな脂質組成制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      水上智晴、周春雨、池田和貴、高瀬広嗣、河野孝夫、築地仁美、嶋中雄太、新井洋由、有田誠、服部光治
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
  • [学会発表] 生後脳におけるリーリン特異的分解に寄与する酵素の解明2017

    • 著者名/発表者名
      山影祐子、加藤路尚、荻野ひまり、石塚拓巳、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
  • [学会発表] ADAMTS-3は大脳皮質と海馬におけるリーリン機能を負に制御する2017

    • 著者名/発表者名
      荻野ひまり、久永有紗、近藤佑多、河野孝夫、築地仁美、服部光治
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
  • [学会発表] 精神神経疾患の治療を志向した、分解抵抗型リーリンノックインマウスの作製と解析2017

    • 著者名/発表者名
      奥川英介、荻野ひまり、河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
  • [学会発表] Regulation of Reelin function by specific proteolysis2017

    • 著者名/発表者名
      M. HATTORI, H. OGINO, E. OKUGAWA, Y. YAMAKAGE, T. KOHNO
    • 学会等名
      Society for Neuroscience (SFN)
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of ADMATS family members to Reelin inactivation in the postnatal brain2017

    • 著者名/発表者名
      M. KATO, T. KOHNO, M. HATTORI
    • 学会等名
      Society for Neuroscience (SFN)
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳機能改善を目指した、巨大分泌タンパク質リーリンの活性制御2017

    • 著者名/発表者名
      河野孝夫、服部光治
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [学会発表] To clarify how Reelin affects the lipid compositions of neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Korogi, Tomoharu Mizukami, Chunyu Zhou, Takao Kohno, Fumiyoshi Yamazaki, Katsuya Kabashima, Yuta Shimanaka, Kazutaka Ikeda, Hiroyuki Arai, Makoto Arita, Mitsutoshi Setou, Mitsuharu Hattori
    • 学会等名
      ConBio2017

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公開日: 2018-12-17  

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