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2011 年度 実施状況報告書

神経細胞由来エクソソームの脳内除去機構

研究課題

研究課題/領域番号 23700435
研究機関北海道大学

研究代表者

湯山 耕平  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 特任助教 (80415546)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードエクソソーム / 中枢神経系 / アルツハイマー病
研究概要

さまざまな細胞から放出されるエンドソーム膜由来の細胞外顆粒であるエクソソームが、近年神経細胞からも分泌されることが報告されている。このエクソソームの放出はエンドサイトーシス障害時に亢進されることから、未分解分子の新規処理機構であるとの考察がなされている。本研究課題では、現在不明である細胞外エクソソームの脳内処理機構の探索をテーマとして進めている。予備的実験で、エクソソームがミクログリア細胞の貪食活性を促進することを見いだしており、ミクログリア細胞を中心にエクソソーム取り込み活性ついて解析する。また、アミロイドbeta蛋白質(Abeta)などエクソソーム結合性の神経変成疾患関連分子の取り込み・分解についても検討する計画である。23年度は、神経細胞株Neuro2A細胞由来のエクソソームを取り込み、分解する標的細胞種を、培養神経細胞、ミクログリア細胞を候補として検討した。その結果、神経細胞と比較してミクログリアは大量のエクソソームを短時間に取り込むことがわかった。また、Abetaが結合したエクソソームの場合、Abetaもエクソソームと共にミクログリアに取り込まれ、ミクログリア内のリソソームで分解されることを見出した。この結果は、エクソソームを介する新規のAbeta分解経路を示唆するものである。さらに生体内でエクソソームを取り込む細胞種を同定するために、マウス脳に蛍光ラベルしたエクソソームをマイクロインジェクションし、3時間後に脳を固定・摘出し、免疫組織化学によりエクソソームを含有する細胞を解析した。結果は、培養細胞を用いた実験と同様に、神経細胞、アストログリアと比較すると、エクソソームがミクログリアと共局在する像が高頻度で観察された。これらの結果から、中枢神経系においてエクソソームを取り込み除去する細胞はミクログリアである可能性が高いと考えられる。

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

研究計画調書に記載した平成23年度の研究計画である(1)ミクログリア細胞によるエクソソームの取り込みの確認、(2)ニューロンを含む各種培養細胞によるエクソソームの取り込み活性の確認、(3)取り込み細胞内でのエクソソームの可視化、(4)エクソソーム取り込みに関わる分子の同定が、ほぼ完了し、成果を論文発表した。このため24年度も研究計画に従い実施する予定である。

今後の研究の推進方策

23年度の研究がほぼ予定通り遂行されたので、24年度は研究計画調書に記載した計画を進めていく予定である。具体的にはエクソソーム結合性の神経変性疾患関連分子(Abetaなど)のエクソソーム依存性の分解について解析する予定である。

次年度の研究費の使用計画

23年度中に納品したが、支払いが次年度以降になったため、細胞培養用培地(DMEM high glucose 500mL, RPMI1640 500mL)、MACSストレプトアビジンキットの支払いに物品費として使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Sphingolipid-modulated exosome secretion promotes the clearance of amyloid-ß by microglia2012

    • 著者名/発表者名
      Yuyama, K, Sun H, Mitsutake S, Igarashi Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 ページ: 10977-10989

    • DOI

      10.1074/jbc.M111324616

    • 査読あり
  • [学会発表] 神経細胞由来エクソソームはミクログリアによるアミロイドbetaの取り込みを促進する

    • 著者名/発表者名
      湯山耕平, 孫慧, 光武進, 五十嵐靖之
    • 学会等名
      第30回日本認知症学会学術集会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      平成23年11月11日

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公開日: 2013-07-10  

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