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2020 年度 実績報告書

多発性硬化症モデルマウスにおける小胞体ストレス応答因子ATF6betaの重要性

研究課題

研究課題/領域番号 18K06500
研究機関金沢大学

研究代表者

堀 修  金沢大学, 医学系, 教授 (60303947)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード小胞体ストレス / 神経細胞 / グリア細胞
研究実績の概要

今年度はまず、ATF6betaが持つ神経保護作用のメカニズムを明らかにするため、野生型及びATF6beta KOマウス脳由来サンプルを用いてRNA-シークエンスを行った。その結果、ATF6beta KOマウス脳においては、小胞体内分子シャペロンの中でも強いCa結合能を持つカルレティキュリン(CRT)の発現が特異的に減少していることを見出した。その後、RT-qPCR、ウエスタンブロット、レポーター解析においても同様の結果を得た。次に、細胞内小器官別Caインディケーター GCaMPf6(細胞質)、G-CEPIA1er(小胞体)、G-CEPIA1er(小胞体)、CEPIA2mt(ミトコンドリア)を用いてCa濃度を測定した。その結果、ATF6beta KOマウス由来神経細胞では小胞体内のCa濃度が野生型マウス由来神経細胞の約半分程度にまで減少し、逆に細胞質のCa濃度は増加していることが明らかになった。さらに、ATF6beta KO神経細胞で増加する小胞体ストレス由来神経細胞死が、CRT cDNAの強制発現あるいはCa制御化合物の処理により改善することも明らかになった。これらのことから、ATF6betaはCRTの発現を増加させることで神経細胞内のCa恒常性維持を強化し、小胞体ストレスから神経細胞を保護していることが示唆された。
一方、ATF6beta cRNAを用いたin situ hybridizationの結果から、EAE後のマウス脊髄白質に存在するオリゴデンドロサイトにおいてATF6betaの発現が増加すること、およびATF6beta KOマウス由来の脊髄白質においてCRTの発現が低下していることを見出した。以上のことは、脊髄白質、特にオリゴデンドロサイトに発現するATF6betaおよびその標的遺伝子CRTがEAEの病態に重要な役割を担っていることを示唆するものである。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 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 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ニューヨーク大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ニューヨーク大学
  • [雑誌論文] Abnormal social behavior and altered gene expression in mice lacking NDRG22021

    • 著者名/発表者名
      Takarada-Iemata Mika、Yoshihara Toru、Okitani Nahoko、Iwata Keiko、Hattori Tsuyoshi、Ishii Hiroshi、Roboon Jureepon、Nguyen Dinh Thi、Fan Qiyan、Tamatani Takashi、Nishiuchi Takumi、Asano Masahide、Hori Osamu
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 743 ページ: 135563~135563

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135563

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pyramid-Shape Crossings and Intercrossing Fibers Are Key Elements for Construction of the Neural Network in the Superficial White Matter of the Human Cerebrum2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Harumichi、Liu Xiaoliang、Nakajima Riho、Kinoshita Masashi、Ozaki Noriyuki、Hori Osamu、Nakada Mitsutoshi
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 30 ページ: 5218~5228

    • DOI

      10.1093/cercor/bhaa080

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct evidence of the relationship between brain metastatic adenocarcinoma and white matter fibers: A fiber dissection and diffusion tensor imaging tractography study2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiaoliang、Kinoshita Masashi、Shinohara Harumichi、Hori Osamu、Ozaki Noriyuki、Hatta Toshihisa、Honma Satoru、Nakada Mitsutoshi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Neuroscience

      巻: 77 ページ: 55~61

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2020.05.043

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuroprotective Effects of Endogenous Secretory Receptor for Advanced Glycation End-products in Brain Ischemia2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yu、Harashima Ai、Munesue Seiichi、Oishi Masahiro、Hattori Tsuyoshi、Hori Osamu、Kitao Yasuko、Yamamoto Hiroshi、Leerach Nontaphat、Nakada Mitsutoshi、Yamamoto Yasuhiko、Hayashi Yasuhiko
    • 雑誌名

      Aging and disease

      巻: 11 ページ: 547~547

    • DOI

      10.14336/AD.2019.0715

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deletion of CD38 and supplementation of NAD+ attenuate axon degeneration in a mouse facial nerve axotomy model2020

    • 著者名/発表者名
      Takaso Yuji、Noda Masao、Hattori Tsuyoshi、Roboon Jureepon、Hatano Miyako、Sugimoto Hisashi、Brenner Charles、Yamamoto Yasuhiko、Okamoto Hiroshi、Higashida Haruhiro、Ito Makoto、Yoshizaki Tomokazu、Hori Osamu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73984-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Therapeutics potentiating microglial p21-Nrf2 axis can rescue neurodegeneration caused by neuroinflammation2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano-Kobayashi A.、Fukumoto A.、Morizane A.、Nguyen D. T.、Le T. M.、Hashida K.、Hosoya T.、Takahashi R.、Takahashi J.、Hori O.、Hagiwara M.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 ページ: 1428~1428

    • DOI

      10.1126/sciadv.abc1428

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] アストロサイトCD38による社会性記憶の制2021

    • 著者名/発表者名
      服部 剛志、堀 修
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
  • [学会発表] 脳損傷後の小胞体ストレス応答の細胞・時間2021

    • 著者名/発表者名
      範 啓エン、宝田 美佳、堀 修
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
  • [学会発表] マウス下垂体血管内皮細胞におけるCD38の発現2021

    • 著者名/発表者名
      坂賀 綾、堀 修
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
  • [備考] 金沢大学医薬保険研究域医学系 神経解剖学

  • [備考]

    • URL

      https://med03.w3.kanazawa-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 脳血管攣縮抑制剤2020

    • 発明者名
      石井 宏史、堀 修
    • 権利者名
      石井 宏史、堀 修
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-152739
  • [学会・シンポジウム開催] New Frontier in Neuroscience 20202020

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公開日: 2024-12-25  

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