| 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 – 2023-03-31
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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 / 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。本研究では、神経筋共培養モデルを利用して合成カンナビノイドによる細胞毒性発現と痙攣発症機序を明らかにする。2年度目までに合成カンナビノイドのよる骨格筋細胞の細胞毒性誘導メカニズムを明らかにすることができた。一方で、一部の合成カンナビノイドでは、横紋筋融解症のような重篤な症例以外にも、痙攣状態を誘発することが知られている。そこで本研究では、運動調節機能を担当する小脳培養系および運動ニューロンと骨格筋細胞の共培養モデルを構築し、それぞれの活動電位に対する合成カンナビノイドの影響を検討する。2-3年度では、微小電極アレイ(Multi-electrode array, MEA)法を用いて、合成カンナビノイドによる神経または骨格筋の活動電位に対する影響を検討する予定となっていた。これまでに神経細胞においては、マウス小脳初代培養を用いた合成カンナビノイドの作用評価が完了し、合成カンナビノイドは、CB1受容体を介して神経の活動電位を調節することを明らかにした。現在はヒト神経細胞の培養確立に向け条件検討を行っている。一方で、培養細胞株C2C12と神経細胞の共培養においては、MEA解析において活動電位の検出に難航しているが、ヒトiPS細胞より骨格筋を誘導し問題の解決に取り掛かっているところである。
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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
これまで、マウス小脳初代培養系における神経活動の検出および合成カンナビノイドの影響について明らかすることができた。一方で、運動ニューロンモデルであるNG108-15や骨格筋細胞モデルであるC2C12細胞では、明瞭な活動電位が得られていない状態である。一方で、ヒトiPS細胞から誘導した神経細胞ではMEA上での活動電位取得に成功しており、今後はより選択的な運動ニューロンまで分化させ、骨格筋細胞においてもヒト細胞を用いることでMEA上での培養を行うための条件検討を実施している。
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| 今後の研究の推進方策 |
対象細胞をモデル細胞培養株からヒトiPS細胞より誘導する機能細胞に変更し、神経筋共培養モデルにおけるMEA上での活動電位の測定を行う予定である。さらに複数の合成カンナビノイドを用いた活動電位に対する影響を解析し、薬理学的特性についても解析を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型感染症の影響で、研究活動および必要な試薬等の入手に時間がかかり、研究が遅延したため研究期間の延長を申し出た。
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