| 研究課題/領域番号 |
19K12874
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター |
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研究代表者 |
富山 健一 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 薬物依存研究部, リサーチフェロー (20584064)
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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 | 合成カンナビノイド / Multi-electrode array / 神経筋共培養モデル / cannabinoid receptor / 細胞毒性 |
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| 研究実績の概要 |
大麻と類似の作用を持つ合成カンナビノイドの乱用によって痙攣または横紋筋融解症のような重篤な健康被害が多くの国で報告されている。合成カンナビノイドは、無数の類縁体が存在し、多くは正確な薬理作用が不明である。合成カンナビノイドの作用点としてCB1とCB2受容体が同定されているが、抹消組織におけるこれらの受容体の働きは、ほとんど明らかになっておらず、合成カンナビノイドによる健康被害の発症にどのような機序で関与しているか不明である。初年度は合成カンナビノイドの副作用として骨格筋細胞に対する細胞毒性について詳細に検討した。ヒト骨格筋細胞モデルRD細胞においては、筋障害マーカーであるクレアチニンキナーゼの遊離、アポトーシス誘導因子caspaseの活性化やミトコンドリア障害とそれらを誘発する細胞内カルシウム増加のメカニズムとしてL型カルシウムチャネルの関与を明らかにした。また、合成カンナビノイドによるRD細胞の細胞死は、CB2受容体ではなく,CB1受容体を介して引き起こされることも明らかにした。本研究成果によって合成カンナビノイドは、直接骨格筋細胞を障害する可能性を有していることを証明することができた。神経細胞の活動電位を測定する微小電極アレイ(Multi-electrode array, MEA)法の予備検討も進んでおり、マウスLimbicエリア由来の神経混合培養系を用いて合成カンナビノイドの神経活動抑制作用を明らかにした。現在は、それらの手法を元に運動ニューロンと骨格筋細胞の活動電位を検出するための条件を検討している。さらに3年度目は、運動ニューロンと骨格筋細胞の共培養系によるMEA測定を実施し、合成カンナビノイドが、運動ニューロンと骨格筋のどちらに作用して痙攣の誘発に関与するか解明する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
MEA基盤上における神経活動電位の測定と合成カンナビノイドによる作用の解析は順調に進んでいる。一方で、骨格筋モデルとして採用したC2C12細胞の分化誘導後の安定したMEA基盤上培養の確立に時間を要している。分化後に基盤から細胞が剥がれてしまうため、安定した培養を行うため、コーティングの種類と培養培地の検討を行なっている。C2C12細胞と並行してヒト骨格筋細胞の初代培養によるMEA測定条件検討を行い、神経筋共培養モデルを用いて、合成カンナビノイドが、運動ニューロンと筋線維のどちらに作用して痙攣を誘発に関与するか解明する。
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| 今後の研究の推進方策 |
骨格筋細胞モデルとしてマウス由来C2C12およびヒト骨格筋細胞の初代培養を用いて、MEA培養条件を確立する。その後、MEA上で培養している骨格筋細胞に運動ニューロンを共培養させ、神経筋接合部位を形成する神経筋共培養モデルにおける各種阻害剤を用いた一般的な機能解析（モデルとしての妥当性の解析）および合成カンナビノイドの作用を解析する。
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