2018 Fiscal Year Research-status Report

脳構築におけるミクログリアの変遷機序とその意義の解明

Research Project

Project/Area Number	17K08500
Research Institution	Aichi Medical University
Principal Investigator	駒田致和愛知医科大学, 医学部, 講師 (90523994)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長尾哲二近畿大学, 理工学部, 教授 (30351563)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	ミクログリア / 脳内炎症 / エタノール / ビスフェノールA / フタル酸エステル / バルプロ酸
Outline of Annual Research Achievements	これまでに我々は、発生、発達期の中枢神経系の形態形成、さらには神経機能の成熟の異常に、神経炎症が関わっている可能性について検討してきた。内分泌撹乱作用や神経伝達阻害作用のある化学物質の胎児期、新生児期曝露は、脳、特に大脳皮質の発生、発達に様々な影響を及ぼすことが危惧されている。発生、発達期の脳は化学物質曝露に対して脆弱で、高感受性であることが報告されている。その発症メカニズムを明らかにし、さらには予防法の確立を目指している。胎児、新生児期曝露による影響が懸念されているビスフェノールA（BPA）やフタル酸エステル（DEHP）、エタノール、ネオニコチノイド系農薬、バルプロ酸などの曝露モデルマウスを作製し、その影響について組織学的解析と遺伝子発現解析を行った。その結果、大脳皮質の層構造の形成や神経投射に異常が観察され、それと並行してサイトカインなどの炎症関連因子の発現異常やミクログリアの異常が観察された。一部の形態学的、遺伝子発現異常は抗炎症剤の並行投与によって抑制された。つまり、神経発生毒性による脳の形態学的異常の原因の一つに脳内炎症があり、それを標的とした予防法の確立の可能性を示唆するものである。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 化学物質曝露モデルマウスの作製および解析については、共同研究者の尽力により予定以上に進行している。これまでに、ビスフェノールA、フタル酸エステル、エタノール、ネオニコチノイド系農薬、バルプロ酸において、脳の形態形成への影響と、炎症関連因子の発現、ミクログリアの数や形態、分化への影響を解析し、新たにその関連性を示唆するデータを得ている。ただ、ミクログリアを可視化するCx3cr1－GFPマウスは微生物への感染が確認されたため実験を予定通りに実施することができなかったため、この遺伝子改変マウスを用いた解析については、現在実施することができていない。環境が整い次第、新たに当該マウスを導入し、早期に解析を実施する予定である。
Strategy for Future Research Activity	研究機関の最終年度であるが、遺伝子改変マウスの再導入については準備が整い次第早急に進める。ミクログリア可視化モデルマウスが導入されたのちは、化学物質曝露モデルマウス、あるいは発生・発達時期特異的にミクログリアを単離し、その遺伝子発現について解析を行う。時期特異的あるいは化学物質曝露依存的に発現の変化する遺伝子を同定し、その発現変化がミクログリアの特徴の変遷にどのように影響しているのかを考察する。また並行して、In situ hybridization法や免疫組織染色法を用いて標的とする分子の発現時期やパターンを詳細に解明する。これらの解析の結果を用いて、神経発生毒性におけるミクログリアの役割、位置付けについて検討する。
Causes of Carryover	遺伝子改変マウスが微生物感染によって使用できなくなり、その解析のために予定していた実験の一部やマウスの飼育、運搬ができなくなったためである。次年度以降にこれらの研究は実施する予定であるため、そのように計画変更した。