| 研究課題/領域番号 |
19K07126
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| 研究機関 | 高崎健康福祉大学 |
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研究代表者 |
中道 範隆 高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (10401895)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 脳・神経 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 薬理学 / 輸送担体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、カルニチン/有機カチオン膜輸送体OCTN1がてんかん発作にどのような影響を及ぼすのかを解明し、OCTN1の新規てんかん薬物治療標的分子としての可能性を示すことを目的として行っている。これまでに、膜輸送体OCTN1はpentylenetetrazole (PTZ)の臓器中濃度に影響を及ぼさずに脳神経細胞の興奮を抑え、PTZ誘発けいれん発作を抑制することを示した。PTZの組織中濃度の差以外にoctn1遺伝子欠損マウスでPTZ誘発けいれんが抑制されたメカニズムを解明するため、PTZの標的であるGABA受容体の発現量や機能を野生型とoctn1遺伝子欠損マウス間で比較した。GABA受容体の発現量を調べるため、GABA受容体サブユニットのmRNA発現量を定量PCRで測定したところ、てんかんの発症に関与する大脳皮質と海馬でGABA受容体サブユニットの発現量に両マウス間で違いは見られなかった。両マウスにGABA受容体アゴニストのpentobarbitalとdiazepamを投与し、入眠時間と睡眠時間を測定したが、両薬物による入眠時間と睡眠時間に差はなかった。マイクロダイアリシスを用いてGABAの脳細胞外液中濃度を測定したが、定常状態および高カリウム溶液適用後のいずれにおいても両マウスの細胞外GABA濃度に差は見られなかった。以上より、膜輸送体OCTN1はGABA受容体の発現量や機能、脳細胞外液中GABA濃度に影響を及ぼさずに、PTZ誘発けいれん発作を抑制する可能性が示された。octn1遺伝子欠損マウスではOCTN1のin vivo基質である抗酸化物質ergothioneine (ERGO)が検出限界以下にもかかわらずPTZ誘発けいれんが抑制されたことから、OCTN1がけいれん発作の増悪に関与する未同定の基質を輸送する可能性が考えられる。
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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
本研究は、膜輸送体OCTN1がてんかん発作にどのような影響を及ぼすのかを解明し、OCTN1の新規てんかん薬物治療標的分子としての可能性を示すことを目的として行っている。これまでの研究実績として、膜輸送体OCTN1はPTZの臓器中濃度やGABAシグナル伝達に影響を及ぼさずに脳神経細胞の興奮を抑え、PTZ誘発けいれん発作を抑制する可能性が示された。これまでの検討ではoctn1遺伝子欠損によるけいれん抑制メカニズムが解明できなかったため、膜輸送体OCTN1がPTZ誘発けいれん発作を増悪させる基質を輸送し、octn1遺伝子欠損マウスでは同基質濃度が低いためけいれんが抑制されるとの着想に至った。そこで今後は、PTZ誘発けいれん発作の増悪に関与するOCTN1基質の同定を試みる。また、OCTN1の薬物治療学的意義を解明するため、ERGOによるてんかん発作の抑制効果について検討する。以上はおおむね予定通りの進行であり、本研究計画の現在までの達成度は「おおむね順調に進展している。」と考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
【けいれん発作増悪に関与するOCTN1基質の同定】野生型およびoctn1遺伝子欠損マウスから回収した海馬、大脳皮質前部、血漿サンプルをLC/Q-TOF-MSで網羅的に測定し、アンターゲットメタボローム解析を行う。得られたOCTN1基質候補化合物を野生型マウスに投与し、PTZ誘発けいれん発作に及ぼす影響を検討する。
【OCTN1基質ERGOによるてんかん発作抑制効果】野生型マウスに高ERGO含有餌を与え、1週間毎に血中ERGO濃度をモニタリングする。高ERGO含有餌の投与により血中ERGO濃度が定常となったマウスおよび通常餌を同期間与えたマウスにPTZを反復投与しててんかんモデルを作製し、OCTN1の良好なin vivo基質である抗酸化物質ERGOによるてんかん発作の改善効果について検討する。
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