| 研究課題/領域番号 |
26861456
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
楠瀬 直喜 大分大学, 医学部, 特任助教 (10725964)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 体内時計 / 時計遺伝子 / マイトマイシンC / 神経障害 |
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| 研究実績の概要 |
角膜神経障害は、薬物の副作用や外科手術によって生じ、ドライアイや慢性疼痛といった難治性の後遺症を引き起こす。現在のところ、これら後遺症に対する有効な治療薬は未だ開発されていない。この問題を解決するために、様々な生理現象に24時間周期の時刻依存的な変化を生じさせる時計遺伝子に着目した。現在までに、体内時計を構成する遺伝子として、約20種類の時計遺伝子が同定されている。さらに近年では、体内時計の変調が、ガンや生活習慣病など様々な疾患の発症原因となることが指摘されている。本研究では、体内時計を軸に、角膜神経障害に伴う後遺症の予防法を確立することを目的に実験を行った。
マウス線維芽細胞株NIH3T3に対してマイトマイシンCを暴露した結果、複数の時計遺伝子の発現量が変化し、さらにその変化は不可逆的なものであった。そこで、Per2::Lucマウス眼由来線維芽細胞における遺伝子の発現リズムをデキサメタゾンによって再構築し、Per2::Lucの発現振動におよぼすマイトマイシンCの影響について検討した。その結果、マイトマイシンCを処置したPer2::Lucマウス眼由来線維芽細胞において、Per2::Lucの発現振動の振幅の低下および周期の延長が認められた。
マイトマイシンCは、緑内障手術や翼状片手術の際に用いられる薬物であるが、角膜神経障害を誘発する危険性が指摘されている。近年、線維芽細胞が末梢神経の再生において重要な役割を果たしていることが明らかになった。マイトマイシンＣによる線維芽細胞のリズム障害と神経障害の関連を明らかにすることで、末梢神経再生メカニズムの解明および、末梢神経障害の新規予防法の確立につながると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
①時計遺伝子の制御下にあり、かつ神経再生に寄与する遺伝子の特定が行えていない。しかしながら、マイトマイシンCがリズム障害を引き起こす原因の解明は進んでおり、今後の研究の発展に期待が持てる成果が得られている。
②当初予定していたATPと神経障害の関連について検証できていない。現在までに、神経細胞自身ではなく、その周囲に存在する線維芽細胞の働きについて研究を進めている。今後はマイトマイシンCの神経細胞に対する影響について調査していく予定である。
③個体レベルの検証が行えていない。昨年度は主に培養細胞を用いた実験を行なってきた。しかしながら、眼は、前眼部 (角膜・虹彩・水晶体等)、後眼部 (網膜・硝子体・脈絡膜・強膜等)さらには結膜と、3次元的に複雑な構造をしているため、マウス等の個体レベルの解析が不可欠である。今後は、培養実験で得られたデータをマウスの眼を用いて検証していく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
①時計遺伝子の制御下にあり、かつ神経再生に寄与する遺伝子を特定する。時計遺伝子をノックダウンした線維芽細胞およびその野生型細胞間で発現が変化する遺伝子をマイクロアレイによって抽出し、その中に神経再生に関与する遺伝子が含まれているか否か確認する。
②ATPと神経障害の関連について検証する。マイトマイシンCによって細胞外ATP濃度の上昇が誘発されるか否か確認する。また、回収した細胞上清を神経細胞に添加し、その後の変化を精査する。変化が認められた場合、その変化がATP受容体の阻害剤で抑制されるか否か確認する。
③個体レベルの検証を行う。マウス眼にマイトマイシンCを処置し、時計遺伝子の発現量が変化するか否か確認する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
適当な価格の物品がなかったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
42円という誤差レベルの金額なので、年度末に調節する。
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