| 研究課題/領域番号 |
25460346
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 研究機関 | 藤田保健衛生大学 |
|---|
研究代表者 |
一瀬 千穂 藤田保健衛生大学, 医学部, 准教授 (10247653)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| キーワード | テトラヒドロビオプテリン / 血管 / 一酸化窒素 / ドパミン神経 |
|---|
| 研究概要 |
テトラヒドロビオプテリン(BH4)は、芳香族アミノ酸水酸化酵素の補酵素として神経伝達物質の生合成に必須の分子であるとともに、一酸化窒素(NO)合成酵素のコファクターとして血管機能の維持に関与している。本研究の目的は遺伝子改変マウスおよび培養細胞を用いて、BH4と神経発達および血管病変とのかかわりを明らかにすることである。本年度の研究実績は以下のとおりである。
（１）芳香族アミノ酸の水酸化反応にともなって生じるキノノイド型ジヒドロビオプテリン（qBH2）はジヒドロプテリジン還元酵素（DHPR）によってBH4に再還元される。DHPR遺伝子ノックアウトマウス（Dhpr-/-）の肝臓・脳ではBH4は野生型マウス(+/+)と比較して軽度減少であるのに対し、BH2が著明に増加していた。Dhpr-/-マウスの血管ではBH2とともにBH4が増加していたが、胸部大動脈のリング標本のアセチルコリン添加に対する弛緩反応は野生型と有意差がないことがわかった。
（２）BH4生合成の第3段階を触媒するセピアプテリン還元酵素（SPR）遺伝子ノックアウトマウス（Spr-/-）の組織ではBH4・BH2が高度に減少していたが、胸部大動脈のリング標本はアセチルコリン添加によって弛緩反応を示すことがわかった。
（３）Spr-/-および野生型マウスにP6からP13までBH4を腹腔内投与し、BH4の補充によって発現が変化する遺伝子をDNA arrayでスクリーニングした。野生型マウスにP6からP13までBH4を皮下投与しP14でのBH4およびモノアミンの変化を調べた。脳内のBH4はVehicle投与の2~3倍に増加し、この時期にはBH4が脳内に入ることを確認した。ドパミンおよびセロトニン量には有意差がなかったが、セロトニン代謝物である5-HIAAが増加していた。
|
| 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
Dhpr-/-マウスおよびSpr-/-マウスの導入によって必要な遺伝子型の個体が得られるようになり、明確な生化学的・生理学的知見が多く得られた。ラジカルの検出方法についても検討がすすんでいる。
BH4と神経発達については野生型幼若マウスへのBH4投与・合成阻害について至適な条件を模索中である。Open field試験とElevated Plus Mazeを導入し、薬物の効果を検討することができるようになった。また新規HPLC装置の導入によって、脳内グルタミン酸・GABAおよびフェニルアラニンの定量が可能になった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
（１）Dhpr-/-マウスに薬物を投与して血管のBH4,BH2比率を変化させ、この時の血管弛緩反応の変化とラジカル産生を測定する。
（２）Spr-/-マウスではBH4不足状態での血管弛緩反応の機序を明らかにする。
（３）野生型幼若マウスへのBH4投与の時期よび期間を変更する。またBH4欠損マウスのグルタミン酸およびGABAニューロンの解析を開始する。
|
