脳虚血にpH感知性受容体は機能しているか～受容体欠損マウスを用いた解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670617
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30142748)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: プロトン / GPCR / ミクログリア / 中枢神経

研究実績の概要

虚血時には低酸素と酸性化（低pH）が伴う。これは酸素供給の低下とそれを反映した解糖系の亢進による乳酸産生の増加に基づく。本研究では、脳虚血に曝された細胞が再灌流時のダメージとそれからの回復に対して、我々を含む国内外のグループによって発見されたpH感知性受容体がどのように関わっているかについて、脳梗塞モデル実験、ミクログリア、神経細胞を用いた作用機構解析によって明らかにする。その結果、以下の知見が得られた。
(1) 脳梗塞実験：中大脳動脈の虚血再灌流による24時間後のTTC染色やニッスル染色、また、運動機能測定から梗塞で明らかなな傷害が観察される。本年度は傷害の程度に及ぼすTDAG8欠損の効果を調べた。その結果、TDAG8欠損で傷害が進行している傾向があった。今後、この点を確認したい。このことは、TDAG8が虚血再灌流後の傷害に対して保護的に機能していることが示唆している。
(2) ミクログリア：MAPKを中心に解析した。阻害薬の実験から、LPSはNAkB,JNK,ERKが関与していること、その中で、酸性pHがJNK, ERKを抑制することが見いだされた。今後、酸性pHのMAPK活性制御がTDAG8を介しているかどうかを見極める必要がある。
(3) N1E115神経細胞では酸性pHによって、カルシウム動員、Aktのリン酸化、nNOSリン酸化、cGMP産生が観察される。N1E115細胞ではOGR1とGPR4が発現している。そこで、本年度はOGR1に対するsiRNAを用い受容体のノックダウン細胞を作成して解析したところ、細胞外pHの低下はOGR1/Gq/ホスホリパーゼC/カルシウム/nNOSの活性化を介してcGMP酸性を促進していることが推定された。AktはnNOSのS1412をリン酸化してnNOSを活性化する可能性があるが、Akt/nNOSリン酸化介した経路は細胞外pH低下によるcGMP産生制御にはあまり関与していないことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Extracellular acidification activates ovarian cancer G-protein-coupled receptor 1 and GPR4 homologs of zebra fish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mochimaru Y, Azuma M, Oshima N, Ichijo Y, Satou K, Matsuda K, Asaoka Y, Nishina H, Nakakura T, Mogi C, Sato K, Okajima F, Tomura H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: in press ページ: 印刷中
  • DOI: doi:10.1016/j.bbrc.2014.12.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionotropic and metabotropic proton-sensing receptors involved in airway inflammation in allergic asthma. (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki H, Mogi C, Okajima F.
  • 雑誌名: Mediators of Inflammation 巻: volume 2014 ページ: ID 712962
  • DOI: doi.org/10.1155/2014/712962
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acidic pH increases cGMP accumulation through the OGR1/phospholipase C/Ca2+/neuronal NOS pathway in N1E-115 neuronal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kotake M, Sato K, Mogi C, Tobo M, Aoki H, Ishizuka T, Sunaga N, Imai H, Kaira K, Hisada T, Yamada M, Okajima F
  • 雑誌名: Cellular Signaling 巻: 26 ページ: 2326-2332
  • DOI: doi:10.1016/j.cellsig.2014.07.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate induced anti-atherogenic and atheroprotective M2 macrophage polarization through IL-4. (2014)
  • 著者名/発表者名: Park SJ, Lee KP, Kang S, Lee J, Sato K, Chung HY, Okajima F, Im DS.
  • 雑誌名: Cellular Signalling 巻: 26 ページ: 2249-2258
  • DOI: doi:10.1016/j.cellsig.2014.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipoprotein-associated lysolipid molecules are differentially involved in high-density lipoprotein- and its oxidized form-induced neurite remodeling in PC12 cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Tobo M, Mogi C, Murata N, Kotake M, Kuwabara A, Im DS, and Okajima F.
  • 雑誌名: Neurochemistry International 巻: 68 ページ: 38-47
  • DOI: doi: 10.1016/j.neuint.2014.02.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] nhibition of interleukin-1 production by extracellular acidification through the TDAG8/cAMP pathway in mouse microglia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jin Y, Sato K, Ayaka Tobo, Mogi C, Tobo M, Murata N, Ishii S, Im DS, Okajima F.
  • 雑誌名: Journal Neurochemistry 巻: 129 ページ: 683-695
  • DOI: DOI: 10.1111/jnc.12661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of extracellular proton-sensing receptors in regulation of insulin secretion and pancreatic βcell functions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mogi C, Nakakura T, and Okajima F.
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 61 ページ: 101-110
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1507/endocrj.EJ13-0380
  • 査読あり
• [学会発表] Critical role of proton-sensing OGR1 in dendritic cells in development of asthma (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruka Aoki, Chihiro Mogi, Takeshi Hisada, Takashi Nakakura, Yosuke Kamide, Isao Ichimonji, Hideaki Tomura, Masayuki Tobo, Koichi Sato, Hiroaki Tsurumaki, Kunio Dobashi, Tetsuya Mori, Akihiro Harada, Masatomo Mori, Tamotsu Ishizuka, Fumikazu Okajima
  • 学会等名: International cymposium on "Homeostasis through development, life, and diseases."
  • 発表場所: Tojo Hall, Gunma University
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] マウスミクログリアにおいて酸性pHはTDAG8/PKAを介してMAPK系を抑制することによってIL-1β産生を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤幸市、金曄、当房文香、茂木千尋、岡島史和
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 気管支喘息におけるプロトン感知性Gタンパク質共役受容体OGR1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡島史和、青木 悠、茂木千尋、佐藤幸市
  • 学会等名: 第１３回生体機能研究会
  • 発表場所: ホテルパーク （岐阜市）
  • 年月日: 2014-07-18 – 2014-07-19
• [学会発表] プロトン感知性Gタンパク質共役受容体OGR1の気管支喘息における役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木 悠、茂木千尋、佐藤幸市、岡島史和
  • 学会等名: 第１３回生命科学研究会
  • 発表場所: JRタワーホテル日航札幌
  • 年月日: 2014-06-20 – 2014-06-21
• [学会発表] 気管支喘息モデルにおけるプロトン感知性受容体OGR1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木悠、茂木千尋、久田剛志、古賀康彦、小野昭浩、関香織、矢冨正清、上出庸介、鶴巻寛朗、西岡正樹、土橋邦生、森昌朋、石塚全、山田正信、岡島史和
  • 学会等名: 第26回日本アレルギー学会春季臨床大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-05-09 – 2014-05-11
  • 招待講演
• [学会発表] マスト細胞において酸化ストレスは遅発性にLTC4産生を亢進させる (2014)
  • 著者名/発表者名: 関香織、久田剛志、上出庸介、鶴巻寛朗、青木悠、矢冨正清、小野昭浩、古賀康彦、土橋邦生、山田正信、岡島史和、石塚全
  • 学会等名: 第26回日本アレルギー学会春季臨床大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-05-09 – 2014-05-11
• [学会発表] Proton-sensing OGR1 on dendritic cell is required for airway responses in a murine asthma model (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木悠、茂木千尋、久田剛志、砂長則明、古賀康彦、小野昭浩、解良恭一、上出庸介、関香織、矢冨正清、鶴巻寛朗、小竹美絵、西岡正樹、笠原礼光、土橋邦生、山田正信、石塚全、岡島史和
  • 学会等名: 第54回日本呼吸器学会学術講演会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2014-04-25 – 2014-04-27