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2020 年度 実績報告書

Naポンプ遺伝子変異を原因とする神経疾患の病態基盤としての酸化ストレス障害

研究課題

研究課題/領域番号 18K06968
研究機関独立行政法人国立病院機構村山医療センター(臨床研究部)

研究代表者

池田 啓子  独立行政法人国立病院機構村山医療センター(臨床研究部), 病態生理学研究室, 室長 (10265241)

研究分担者 川上 潔  自治医科大学, 医学部, 客員教授 (10161283) [辞退]
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード酸化ストレス / アスコルビン酸 / Na ポンプ / 出産
研究実績の概要

近年複数の神経疾患が、脳に高発現するNaポンプα2およびα3サブユニット遺伝子変異を原因とすることが判明した。しかし病態機序は未解明で有効な治療法は無い。応募者は同遺伝子欠損マウスでは脳内のアスコルビン酸量が有意に低下していることを見出した。本研究では3点を明らかにすることを目的とした。① Naポンプα2およびα3サブユニットと、 アスコルビン酸輸送体との機能共役の証明、② 各αサブユニット欠損マウス(病態モデルマウス)の脳内酸化ストレス障害の増強の証明、③ 各αサブユニット遺伝子とアスコルビン酸輸送体遺伝子との機能共役についての遺伝学的証明を行う。結果から、Naポンプα2およびα3サブユニット遺伝子の変異を原因とする神経疾患の病態基盤として、酸化ストレス障害の増加があることを示し、 酸化ストレス障害を制御することが、 発症および症状軽減に有用であることの提言を目指した。結果:Naポンプα2およびα3サブユニットダブルノックアウトホモマウス(新生仔)の脳形態を詳細に解析し、アスコルビン酸ノックアウトホモマウスとの類似性を確認した。次にダブルノックアウトホモマウス成マウス脳部位を迅速調製した試料のアスコルビン酸の含有量を測定した。ダブルノックアウトホモマウス、シングルノックアウトホモマウスで有意にアスコルビン差の低下が確認した。酸化ストレス障害の程度は生化学的に解析したが、有意な酸化ストレス障害上昇は観察できなかった。次にアスコルビン酸を脳内に運び入れるトランスポーターSVCT2をコードする遺伝子ノックアウトマウスを作成し、Na ポンプ遺伝子とかけあわせ、アスコルビン酸の含有量低下と酸化ストレス障害増強の観察を通じて、遺伝学的相互作用を同定した。最後に身体的ストレス(妊娠、出産)時に脳内アスコルビン酸含有量を脳部位特異的に有意に下がることを確認した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

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

  • [国際共同研究] Vanderbilt University Medical Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Vanderbilt University Medical Center
  • [雑誌論文] Decreased content of ascorbic acid (vitamin C) in the brain of knockout mouse models of Na+,K+-ATPase-related neurologic disorders2021

    • 著者名/発表者名
      Keiko Ikeda, Adriana A Tienda, Fiona E Harrison, Kiyoshi Kawakami
    • 雑誌名

      PLos One

      巻: 16(2 ページ: e0246678

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246678

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optogenetic Approach to Local Neuron Network Analysis of the Medullary Respiratory Center2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Onimaru, Keiko Ikeda
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol .

      巻: 1293 ページ: 449-458.

    • DOI

      10.1007/978-981-15-8763-4_29.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cytoarchitecture of Neurons in the parafacial respiratory group (pFRG)2021

    • 著者名/発表者名
      Keiko Ikeda, Hiroshi Onimaru
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan The 126th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists
  • [学会発表] 運動障害疾患における基底核の役割2021

    • 著者名/発表者名
      Keiko Ikeda, Satomi Chiken, Atsushi Nambu
    • 学会等名
      第14回 MDSJ パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrophysoological and immunochemical analysis of hemiplegic migraine model mice under CSD induction2020

    • 著者名/発表者名
      池田啓子、畝川美悠紀、川上潔
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会(LBA)
  • [学会発表] 一過性意識障害で搬送され、健忘を伴う下垂体機能不全を呈したトルコ鞍部脳胞性病変の1例2020

    • 著者名/発表者名
      池田啓子、岡田泰昌、植村修、山田正三
    • 学会等名
      第662回日本内科学会関東地方会
  • [図書] Annual Review 神経20202021

    • 著者名/発表者名
      池田 啓子
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      中外医学社
    • ISBN
      978-4-498-32848-8

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公開日: 2021-12-27  

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