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2023 年度 実績報告書

発達期化学物質曝露による脳内ケモカインネットワークの攪乱と神経回路網の形成不全

研究課題

研究課題/領域番号 20H04341
研究機関広島大学

研究代表者

石原 康宏  広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (80435073)

研究分担者 大島 隆幸  徳島文理大学, 理工学部, 准教授 (10397557)
冨永 貴志  徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046)
大黒 亜美  広島大学, 医系科学研究科(薬), 特定准教授 (20634497)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード発達神経毒性 / ミクログリア / ケモカイン
研究実績の概要

現在、10万種類にもおよぶ化学物質が工業的に生産されているが、化学物質による神経影響も危惧されており、米国小児科学会や欧州食品安全機関が医薬品や農薬の脳の発達への影響を警告している。化学物質のリスク評価を適正に行うためには、作用メカニズムの解明が望まれる。本研究では、化学物質の発達期曝露により引き起こされる発達神経障害について、脳内免疫細胞であるミクログリアおよびミクログリアが産生するケモカインに着目して、メカニズムの解明を目指した。
抗てんかん薬であるバルプロ酸(VPA)を発達期に曝露すると、海馬CA1領域でミクログリアが活性化し、神経回路機能の興奮性シフトおよび成長後の行動異常が認められた。海馬で発現する遺伝子の網羅的解析により、VPAで発現が上昇するケモカインCCL3を同定した。CCL3の受容体であるCCR5アンタゴニスト、マラビロクは、神経回路機能や行動異常を抑制した。従って、VPAによる発達神経毒性には、活性化ミクログリアが放出するCCL3が関与すると考えられる。組み換えCCL3を海馬急性スライスに処置したところ、LTPに変化は認められなかったため、CCL3は直接ニューロンに作用しているとは考え難く、CCL3が神経回路機能の興奮性を誘導するニューロン以外が関与するメカニズムが示唆された。
本研究では、ミクログリア由来CCL3という発達神経毒性に関与し得る具体的な分子の同定に成功した。本研究は、ケモカインネットワークと発達神経毒性との関連を示す点で創造的であり、バイオマーカーとしての利用や受容体アンタゴニストの投与など、発達神経毒性の早期発見・予防戦略も提供する。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 その他

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

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学デービス校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学デービス校
  • [雑誌論文] Microglial inflammatory reactions regulated by oxidative stress2023

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Yasuhiro、Itoh Kouichi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 72 ページ: 23~27

    • DOI

      10.3164/jcbn.22-71

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 発達期化学物質曝露によるミクログリア活性化と異常神経回路網の形成2023

    • 著者名/発表者名
      石原 康宏
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 招待講演
  • [備考] 広島大学 生体機能化学研究室

    • URL

      https://www.biomed.hiroshima-u.ac.jp/ishihara/index.html

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公開日: 2024-12-25  

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