グリア細胞の情報発信制御メカニズムと脳の可塑性に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21240034
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 小泉 修一 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (10280752)
• 研究分担者: 森山 芳則 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (10150658) ; 直野 加代子 (藤下 加代子) 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (10443102) ; 片岡 泰文 福岡大学, 薬学部, 教授 (70136513) ; 篠崎 陽一 山梨大学, 医学工学総合研究部, 講師 (10443772) ; 繁冨 英治 山梨大学, 医学工学総合研究部, 特任助教 (00631061) ; 柴田 圭輔 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (50580411)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: グリア細胞

研究概要

グリア細胞は、電気的には非興奮性の細胞だが、ATP 等のグリア伝達物質放出能を有し、これにより脳機能を制御する。これまで、グリア伝達物質放出メカニズムが不明であったが、ニューロン等と同じ開口放出という高度な方式を用いていること、このメカニズムに小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)が必須であることを明らかとした。特に種々脳疾患時には、グリア細胞は VNUT 依存的な ATP 開口放出系を亢進することにより、きわめて積極的に脳機能を制御していることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro blood-brain barrier models using brain microvascular endothelial cells isolated from infant and adult rats retain age-related phenotypes in the bariier properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Takata, F., Dohgu, S., Yamauchi, A., Matsumoto, J., Machida, T., Fujishita, K., Shibata, K., Shinozaki, Y., Sato, K., Kataoka, Y. and Koizumi, S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purinergic receptors in microglia -Functional modal shift of microglia mediated by P1 and P2 receptors- (2013)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S., Ohsawa, K., Inoue, K. and Kohsaka, S
  • 雑誌名: Glia 巻: 61 ページ: 47-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secreation of matrix metalloproteinase-9 by inhibition of tonic P2Y14-receptor-mediated signal(s) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, M., Nasu-Tada, K., Fujishita, K., Sato, K. and Koizumi, S
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Neurobiology 巻: 33 ページ: 47-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autocrine regulation of macrophage activation via exocytosis of ATP and activation of P2Y11 receptor (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, H., Tsukimoto, M., Harada, H., Moriyama, Y., Koyama, S
  • 雑誌名: PROS ONE 巻: 8 ページ: e59778
  • 査読あり
• [雑誌論文] The vesicular nucleotide transporter (VNUT) regulates the nucleotide content in airway epithelial mucin granules (2013)
  • 著者名/発表者名: Sesma, JI., Kreda, SM., Okada, SF., van, Heusden, C., Moussa, L, Jones, LC., O'Neal, WK., Togawa, N., Hiasa, M., Moriyama, Y., Lazarowski, ER
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vesicular neurotransmitter transporters: an approach for studying transporters with purified proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Omote, H., Moriyama, Y
  • 雑誌名: Physiology 巻: 28 ページ: 39-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purinergic signaling promotes proliferation of the adult mouse subventricular zone cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Suyama, S., Sunabori, T., Kanki, H., Sawamoto, K., Gachet, C., Koizumi, S. and Okano, H
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 32 ページ: 9238-9247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic visualization of ATP with luciferin-luciferase reaction in mouse skeletal muscles using "in vivo cryotechnique" (2012)
  • 著者名/発表者名: Terada, N., Saitoh, Y., Saitoh, S., Ohno, N., Fujishita, K., Koizumi, S. and Ohno, S
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 巻: 15 ページ: 1030-1036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell-autonomous enhancement of glutamate-uptake by female astrocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Morizawa, Y., Sato, K., Takaki, J., Kawasaki, A., Shibata, K., Suzuki, T., Ohta, S. and Koizumi, S
  • 雑誌名: Cell. Mol. Neurobiol 巻: 32 ページ: 953-956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Severe irritant dermatitis with loss of Langerhans cells in a mouse model of acrodermatitis enteropathica (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, T., Ogawa, Y., Nakamura, Y., Nakamizo, S., Izumi, A., Nakano, H., Kabashima, K., Katayama, I., Koizumi, S., Kodama, T., Nakao, A. and Shinji Shimada
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. 巻: 122 ページ: 722- 732
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autocrine regulation of TGF-β1-induced cell migration by exocytosis of ATP and activation of P2 receptors in human lung cancer cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takai, E., Tsukimoto, M., Harada, H., Sawada, K., Moriyama, Y., Kojima, S
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 125 ページ: 5051-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] The astrocyte-targeted therapy by Bushi for the neuropathic pain in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Sugawara, T., Fujishita, K., Shinozaki, Y., Matsukawa, T., Suzuki, T. and Koizumi, S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: e23510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divalent cation transport by vesicular nucleotide transporter (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyaji, T., Sawada, K., Omote, H., Moriyama, Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 42881-42887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Riboflavin transporter is finally identified (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, Y
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 150 ページ: 341-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional and Anatomical Identification of a Vesicular Transporter Mediating Neuronal ATP Release (2011)
  • 著者名/発表者名: Larsson, M., Sawada, K., Morland, C., Hiasa, M., Ormel, L., Moriyama, Y., Gundersen, V
  • 雑誌名: Cereb Cortex 巻: (electric version)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)-dependent calcium influx and ATP release in mouse esophageal keratinocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Mihara, H., Boudaka, A., Sugiyama, T., Moriyama Y., Tominaga, M
  • 雑誌名: J Physiol 巻: 589(Pt 14) ページ: 3471-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchronized Ca2+ oscillations in astrocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 277 ページ: 286-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRPV4 cation channel mediates stretch-evoked Ca2+ influx and ATP release in primary urothelial cell cultures (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., Tokabe, T., Araki, I., Fujishita, K., Shibasaki, K., Uchida, K., Naruse, K., Koizumi, S., Takeda, M. and Tominaga, M
  • 雑誌名: J. Bio. Chem 巻: 284 ページ: 21257-21264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of ATP-induced conformational changes in single P2X4receptors (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki, Y., Sumitomo, K., Tsuda, M., Koizumi, S., Inoue, K. and Torimitsu, K
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 7 ページ: e103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microglia release ATP by exocytosis
  • 著者名/発表者名: Imura, Y., Morizawa, Y., Komatsu, R., Shibata, K., Shinozaki, Y., Moriyama, Y. and Koizumi S
  • 雑誌名: Glia 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] シナプス再編とグリア-ニューロン連関 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小泉修一
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] Functional modal shift of microglia mediated by astrocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: 小泉修一
  • 学会等名: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: International Convention Center(バルセロナ スペイン)
  • 年月日: 20120714-18
• [学会発表] Exocytosis ATP and Cellular Functions (2012)
  • 著者名/発表者名: 小泉修一
  • 学会等名: Purine2012
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120531-0602
• [学会発表] Mechanism and Function of Vesicular Nucleotide Transporter (VNUT) (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: Purine 2012
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 20120531-0602
• [学会発表] Clean biochemical approach により解明された小胞型神経伝達物質トランスポーターの新機能(Structural and functional studies on the vesicular neurotransmitter transporters by clean biochemical approach) (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] Effects of glial out-put signals on brain function (2012)
  • 著者名/発表者名: 小泉修一
  • 学会等名: GCOE ニューロサイエンス
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] グリア細胞の情報発信と脳機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小泉修一
  • 学会等名: 第6回Brain Science Conference
  • 発表場所: 京都ブライトンホテル(京都市)
  • 年月日: 2012-10-06
• [学会発表] Synaptic Effects of Ketones (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: (Third International Symposium: Dietary Therapy for Epilepsy & Other Neurological Disorders)
  • 発表場所: Hilton Chicago Indian Lakes Resort(シカゴ アメリカ)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Mechanisms underlying gliotransmitter ATP and their dysfunctions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S
  • 学会等名: The 23rd bennial meeting of international society for Neurochemistry
  • 発表場所: Megaron Athens International Conference Centre、(Athens,Greece)
  • 年月日: 20110828-0902
• [学会発表] Highlighting the Molecular Basis of Purinergic Transmission (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: ISN-ESN-2011
  • 発表場所: Megaron Athens International Conference Centre(アテネ ギリシャ)
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Mechanisms underlying upregulation of microglial P2Y6 receptors (2010)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting. San Diego Convention Center
  • 発表場所: (San Diego, USA)
  • 年月日: 20101114-17
• [学会発表] Cell-to-cell communication mediated by extracellular nucleotides in the CNS (2009)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, S
  • 学会等名: A lecture in commemoration of receiving prize "Japan Academy Medal" Fukuoka Purine2009
  • 発表場所: ホテル・ザ・ルイガンズ福岡(福岡市)
  • 年月日: 20090723-25
• [学会発表] Role of vesicular neurotransmitter transpoters in the metabolic reglation (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第36回国際生理学会生会大会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2009-07-29
• [図書] リッピンコットシリーズ イラストレイテッド細胞分子生物学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則 水島 昇
  • 総ページ数: 141-168
  • 出版者: 丸善出版
• [産業財産権] グリア細胞の活性化抑制組成物 (2012)
  • 発明者名: 小泉修一、松川隆、藤下加代子、菅原健、柴田圭輔
  • 権利者名: 国立大学法人山梨大学
  • 産業財産権番号: 特願 2009-267902
  • 出願年月日: 2012-11-26
• [産業財産権] ポリアミンの化学伝達を司るトランスポーターの同定とその利用 (2012)
  • 発明者名: 山芳則・表弘志・宮地孝明・日浅未来
  • 権利者名: 山芳則・表弘志・宮地孝明・日浅未来
  • 産業財産権番号: 特願 2012-243730
  • 出願年月日: 2012-11-05